Cacbua silic SiCthiết bị dùng để chỉ thiết bị làm từ cacbua silic làm nguyên liệu thô.
Theo các đặc tính điện trở khác nhau, nó được chia thành các thiết bị năng lượng cacbua silic dẫn điện vàcacbua silic bán cách điệnthiết bị RF.
Các dạng thiết bị chính và ứng dụng của cacbua silic
Ưu điểm chính của SiC so vớiVật liệu Silà:
SiC có khoảng cách dải gấp 3 lần Si, có thể giảm rò rỉ và tăng khả năng chịu nhiệt độ.
SiC có cường độ trường đánh thủng gấp 10 lần Si, có thể cải thiện mật độ dòng điện, tần số hoạt động, chịu được công suất điện áp và giảm tổn thất khi tắt, phù hợp hơn cho các ứng dụng điện áp cao.
SiC có tốc độ trôi bão hòa electron gấp đôi Si nên có thể hoạt động ở tần số cao hơn.
SiC có độ dẫn nhiệt gấp 3 lần Si, hiệu suất tản nhiệt tốt hơn, có thể hỗ trợ mật độ năng lượng cao và giảm yêu cầu tản nhiệt, giúp thiết bị nhẹ hơn.
Chất nền dẫn điện
Chất nền dẫn điện: Bằng cách loại bỏ các tạp chất khác nhau trong tinh thể, đặc biệt là các tạp chất ở mức độ nông, để đạt được điện trở suất cao nội tại của tinh thể.
Dẫn điệnchất nền cacbua silictấm wafer SiC
Thiết bị năng lượng cacbua silic dẫn điện là thông qua sự phát triển của lớp epiticular silicon cacbua trên chất nền dẫn điện, tấm epiticular silicon cacbua được xử lý thêm, bao gồm sản xuất điốt Schottky, MOSFET, IGBT, v.v., chủ yếu được sử dụng trong xe điện, năng lượng quang điện phát điện, vận chuyển đường sắt, trung tâm dữ liệu, tính phí và cơ sở hạ tầng khác. Những lợi ích về hiệu suất như sau:
Tăng cường đặc tính áp suất cao. Cường độ điện trường đánh thủng của cacbua silic lớn hơn 10 lần so với silicon, điều này làm cho khả năng chịu áp suất cao của thiết bị cacbua silic cao hơn đáng kể so với các thiết bị silicon tương đương.
Đặc tính nhiệt độ cao tốt hơn. Silicon cacbua có độ dẫn nhiệt cao hơn silicon, giúp thiết bị tản nhiệt dễ dàng hơn và giới hạn nhiệt độ hoạt động cao hơn. Khả năng chịu nhiệt độ cao có thể làm tăng đáng kể mật độ năng lượng, đồng thời giảm yêu cầu về hệ thống làm mát, nhờ đó thiết bị đầu cuối có thể nhẹ hơn và thu nhỏ hơn.
Tiêu thụ năng lượng thấp hơn. ① Thiết bị cacbua silic có điện trở rất thấp và tổn thất thấp; (2) Dòng rò của thiết bị cacbua silic giảm đáng kể so với thiết bị silicon, do đó giảm tổn thất điện năng; ③ Không có hiện tượng kéo dài dòng điện trong quá trình tắt các thiết bị cacbua silic và tổn thất chuyển mạch thấp, giúp cải thiện đáng kể tần số chuyển mạch của các ứng dụng thực tế.
Chất nền SiC bán cách điện: Pha tạp N được sử dụng để kiểm soát chính xác điện trở suất của các sản phẩm dẫn điện bằng cách hiệu chỉnh mối quan hệ tương ứng giữa nồng độ pha tạp nitơ, tốc độ tăng trưởng và điện trở suất của tinh thể.
Vật liệu nền bán cách điện có độ tinh khiết cao
Các thiết bị RF gốc silicon bán cách điện được tiếp tục chế tạo bằng cách phát triển lớp epiticular gallium nitride trên đế silicon cacbua bán cách điện để chuẩn bị tấm epiticular silicon nitride, bao gồm HEMT và các thiết bị RF gallium nitride khác, chủ yếu được sử dụng trong thông tin liên lạc 5G, thông tin liên lạc trên phương tiện, ứng dụng quốc phòng, truyền dữ liệu, hàng không vũ trụ.
Tốc độ trôi electron bão hòa của vật liệu cacbua silic và gali nitrit lần lượt là 2,0 và 2,5 lần so với silicon, do đó tần số hoạt động của thiết bị cacbua silic và gali nitrit lớn hơn so với thiết bị silicon truyền thống. Tuy nhiên, vật liệu gali nitrit có nhược điểm là khả năng chịu nhiệt kém, trong khi cacbua silic có khả năng chịu nhiệt và dẫn nhiệt tốt, có thể bù đắp cho khả năng chịu nhiệt kém của các thiết bị gali nitrit, vì vậy ngành công nghiệp lấy cacbua silic bán cách điện làm chất nền. và lớp epiticular gan được phát triển trên đế silicon cacbua để chế tạo các thiết bị RF.
Nếu có vi phạm liên hệ xóa
Thời gian đăng: 16-07-2024