SiC siliciumcarbidEnhed refererer til en enhed lavet af siliciumcarbid som råmateriale.
I henhold til de forskellige modstandsegenskaber er den opdelt i ledende siliciumcarbid-strømforsyninger oghalvisoleret siliciumcarbidRF-enheder.
De vigtigste enhedformer og anvendelser af siliciumcarbid
De vigtigste fordele ved SiC i forhold tilSi-materialerer:
SiC har et båndgab, der er tre gange så stort som Si, hvilket kan reducere lækage og øge temperaturtolerancen.
SiC har 10 gange større gennemslagsfeltstyrke end Si, kan forbedre strømtætheden, driftsfrekvensen, modstå spændingskapaciteten og reducere on-off-tab, hvilket er mere egnet til højspændingsapplikationer.
SiC har dobbelt så stor elektronmætningsdriftshastighed som Si, så det kan operere ved en højere frekvens.
SiC har 3 gange den termiske ledningsevne som Si, bedre varmeafledningsevne, kan understøtte høj effekttæthed og reducere varmeafledningskravene, hvilket gør enheden lettere.
Ledende substrat
Ledende substrat: Ved at fjerne forskellige urenheder i krystallen, især urenheder på overfladisk niveau, opnås krystallens iboende høje modstand.
LedendesiliciumcarbidsubstratSiC-wafer
Ledende siliciumcarbid-strømforsyningsenhed er ved at vokse et epitaksialt lag af siliciumcarbid på det ledende substrat, hvorefter det epitaksiale ark af siliciumcarbid yderligere forarbejdes, herunder produktion af Schottky-dioder, MOSFET'er, IGBT'er osv., der hovedsageligt anvendes i elbiler, solcelleanlæg, jernbanetransport, datacentre, opladning og anden infrastruktur. Ydelsesfordelene er som følger:
Forbedrede højtryksegenskaber. Siliciumcarbids gennemslagsfeltstyrke er mere end 10 gange så høj som siliciums, hvilket gør siliciumcarbidkomponenters højtryksmodstand betydeligt højere end tilsvarende siliciumkomponenters.
Bedre egenskaber ved høje temperaturer. Siliciumcarbid har en højere varmeledningsevne end silicium, hvilket gør enhedens varmeafledning lettere og den begrænsede driftstemperatur højere. Høj temperaturmodstand kan føre til en betydelig stigning i effekttætheden, samtidig med at kravene til kølesystemet reduceres, så terminalen kan være lettere og miniaturiseret.
Lavere energiforbrug. ① Siliciumcarbid-enheder har meget lav tændingsmodstand og lavt tændingstab; (2) Lækstrømmen for siliciumcarbid-enheder er betydeligt reduceret end for silicium-enheder, hvilket reducerer effekttab; ③ Der er intet strømafsmittende fænomen i slukningsprocessen for siliciumcarbid-enheder, og koblingstabet er lavt, hvilket forbedrer koblingsfrekvensen i praktiske anvendelser betydeligt.
Halvisoleret SiC-substrat: N-doping bruges til nøjagtigt at kontrollere resistiviteten af ledende produkter ved at kalibrere det tilsvarende forhold mellem nitrogendopingkoncentration, væksthastighed og krystalresistivitet.
Halvisolerende substratmateriale med høj renhed
Halvisolerede silicium-carbon-baserede RF-enheder fremstilles yderligere ved at dyrke et epitaksialt lag af galliumnitrid på et halvisoleret siliciumcarbidsubstrat for at fremstille en epitaksialt ark af siliciumnitrid, herunder HEMT og andre galliumnitrid RF-enheder, der hovedsageligt anvendes i 5G-kommunikation, køretøjskommunikation, forsvarsapplikationer, datatransmission og luftfart.
Den mættede elektrondriftshastighed for siliciumcarbid- og galliumnitridmaterialer er henholdsvis 2,0 og 2,5 gange højere end for silicium, så driftsfrekvensen for siliciumcarbid- og galliumnitrid-enheder er højere end for traditionelle siliciumenheder. Galliumnitridmateriale har imidlertid ulempen ved dårlig varmebestandighed, mens siliciumcarbid har god varmebestandighed og termisk ledningsevne, hvilket kan kompensere for den dårlige varmebestandighed for galliumnitrid-enheder, så industrien bruger halvisoleret siliciumcarbid som substrat, og et gan-epitaksialt lag dyrkes på siliciumcarbidsubstratet for at fremstille RF-enheder.
Hvis der er en overtrædelse, kontakt sletning
Opslagstidspunkt: 16. juli 2024