کاربید سیلیکون SiCدستگاه به دستگاه ساخته شده از کاربید سیلیکون به عنوان ماده اولیه اشاره دارد.
با توجه به خواص مقاومتی مختلف، آن را به دستگاه های قدرت کاربید سیلیکون رسانا وکاربید سیلیکون نیمه عایقدستگاه های RF
اشکال اصلی دستگاه و کاربردهای کاربید سیلیکون
مزایای اصلی SiC بیش ازمواد Siعبارتند از:
SiC دارای فاصله باند 3 برابر Si است که می تواند نشت را کاهش دهد و تحمل دما را افزایش دهد.
SiC دارای 10 برابر قدرت میدان شکست Si است، می تواند چگالی جریان، فرکانس کاری را بهبود بخشد، ظرفیت ولتاژ را تحمل کند و تلفات روشن و خاموش را کاهش دهد، برای کاربردهای ولتاژ بالا مناسب تر است.
سرعت رانش اشباع الکترون SiC دو برابر Si است، بنابراین می تواند در فرکانس بالاتری کار کند.
SiC 3 برابر رسانایی حرارتی Si دارد، عملکرد اتلاف گرما بهتری دارد، می تواند از چگالی توان بالا پشتیبانی کند و نیازهای اتلاف گرما را کاهش دهد و دستگاه را سبک تر کند.
بستر رسانا
بستر رسانا: با حذف ناخالصی های مختلف در کریستال، به ویژه ناخالصی های سطح کم، برای دستیابی به مقاومت ذاتی بالای کریستال.
رسانابستر کاربید سیلیکونویفر SiC
دستگاه قدرت کاربید سیلیکون رسانا از طریق رشد لایه همپایی کاربید سیلیکون بر روی بستر رسانا است، ورق همپایی کاربید سیلیکون بیشتر پردازش می شود، از جمله تولید دیودهای شاتکی، ماسفت، IGBT، و غیره، که عمدتا در وسایل نقلیه الکتریکی، برق فتوولتائیک استفاده می شود. تولید، حمل و نقل ریلی، مرکز داده، شارژ و سایر زیرساخت ها. مزایای عملکرد به شرح زیر است:
بهبود ویژگی های فشار بالا قدرت میدان الکتریکی شکست کاربید سیلیکون بیش از 10 برابر سیلیکون است، که باعث می شود مقاومت فشار بالا دستگاه های کاربید سیلیکون به طور قابل توجهی بیشتر از دستگاه های سیلیکونی معادل باشد.
ویژگی های دمای بالا بهتر. سیلیکون کاربید دارای رسانایی حرارتی بالاتری نسبت به سیلیکون است که باعث می شود اتلاف گرمای دستگاه آسان تر و دمای کار حدی بالاتر باشد. مقاومت در برابر دمای بالا می تواند منجر به افزایش قابل توجهی در چگالی توان شود، در حالی که الزامات سیستم خنک کننده را کاهش می دهد، به طوری که ترمینال می تواند سبک تر و کوچک تر شود.
مصرف انرژی کمتر. ① دستگاه کاربید سیلیکون دارای مقاومت بسیار کم و از دست دادن کم است. (2) جریان نشتی دستگاه های کاربید سیلیکون به طور قابل توجهی نسبت به دستگاه های سیلیکونی کاهش می یابد و در نتیجه اتلاف توان را کاهش می دهد. ③ هیچ پدیده باطله فعلی در فرآیند خاموش کردن دستگاه های کاربید سیلیکون وجود ندارد و تلفات سوئیچینگ کم است که فرکانس سوئیچینگ کاربردهای عملی را تا حد زیادی بهبود می بخشد.
بستر SiC نیمه عایق: دوپینگ N برای کنترل دقیق مقاومت محصولات رسانا با کالیبره کردن رابطه متناظر بین غلظت دوپینگ نیتروژن، سرعت رشد و مقاومت کریستال استفاده می شود.
مواد زیرلایه نیمه عایق با خلوص بالا
دستگاه های RF مبتنی بر کربن سیلیکونی نیمه عایق بیشتر با رشد لایه همپایه نیترید گالیوم بر روی بستر نیمه عایق کاربید سیلیکون برای تهیه ورق اپیتاکسیال نیترید سیلیکون، از جمله HEMT و سایر دستگاه های RF نیترید گالیوم، که عمدتاً در ارتباطات 5G، ارتباطات خودرو استفاده می شود، ساخته می شوند. کاربردهای دفاعی، انتقال داده، هوافضا.
نرخ رانش الکترون اشباع مواد کاربید سیلیکون و نیترید گالیم به ترتیب 2.0 و 2.5 برابر سیلیکون است، بنابراین فرکانس عملکرد دستگاه‌های کاربید سیلیکون و نیترید گالیوم بیشتر از دستگاه‌های سیلیکونی سنتی است. با این حال، ماده نیترید گالیم دارای نقطه ضعف مقاومت حرارتی ضعیف است، در حالی که کاربید سیلیکون دارای مقاومت حرارتی و هدایت حرارتی خوبی است، که می تواند مقاومت حرارتی ضعیف دستگاه های نیترید گالیوم را جبران کند، بنابراین صنعت کاربید سیلیکون نیمه عایق را به عنوان بستر استفاده می کند. و لایه همپای گان بر روی بستر کاربید سیلیکون برای تولید دستگاه های RF رشد می کند.
اگر تخلفی وجود دارد، تماس را حذف کنید
زمان ارسال: ژوئیه-16-2024