کاربید سیلیکون SiCدستگاه به دستگاهی گفته می‌شود که از کاربید سیلیکون به عنوان ماده اولیه ساخته شده است.
با توجه به خواص مقاومتی مختلف، به دستگاه‌های قدرت رسانای سیلیکون کاربید و ... تقسیم می‌شود.کاربید سیلیکون نیمه عایقدستگاه‌های آر اف
اشکال و کاربردهای اصلی دستگاه کاربید سیلیکون
مزایای اصلی SiC نسبت بهمواد سیعبارتند از:
SiC دارای شکاف نواری 3 برابر Si است که می‌تواند نشتی را کاهش داده و تحمل دما را افزایش دهد.
SiC ده برابر Si قدرت میدان شکست بیشتری دارد، می‌تواند چگالی جریان و فرکانس عملکرد را بهبود بخشد، ظرفیت ولتاژ را تحمل کند و تلفات روشن/خاموش را کاهش دهد، که برای کاربردهای ولتاژ بالا مناسب‌تر است.
SiC دو برابر Si سرعت رانش اشباع الکترون دارد، بنابراین می‌تواند در فرکانس بالاتری کار کند.
SiC سه برابر Si رسانایی حرارتی دارد، عملکرد اتلاف حرارت بهتری دارد، می‌تواند چگالی توان بالا را پشتیبانی کند و الزامات اتلاف حرارت را کاهش دهد و دستگاه را سبک‌تر کند.
بستر رسانا
زیرلایه رسانا: با حذف ناخالصی‌های مختلف در کریستال، به ویژه ناخالصی‌های کم‌عمق، به مقاومت ذاتی بالای کریستال دست می‌یابند.
رسانازیرلایه کاربید سیلیکونویفر SiC
دستگاه برق رسانایی سیلیکون کاربید از طریق رشد لایه اپیتاکسیال سیلیکون کاربید روی بستر رسانا انجام می‌شود، ورق اپیتاکسیال سیلیکون کاربید بیشتر پردازش می‌شود، از جمله تولید دیودهای شاتکی، MOSFET، IGBT و غیره، که عمدتاً در وسایل نقلیه الکتریکی، تولید برق فتوولتائیک، حمل و نقل ریلی، مرکز داده، شارژ و سایر زیرساخت‌ها استفاده می‌شود. مزایای عملکرد به شرح زیر است:
ویژگی‌های فشار بالای بهبود یافته. قدرت میدان الکتریکی شکست کاربید سیلیکون بیش از 10 برابر سیلیکون است که باعث می‌شود مقاومت فشار بالای دستگاه‌های کاربید سیلیکون به طور قابل توجهی بالاتر از دستگاه‌های سیلیکونی معادل باشد.
ویژگی‌های دمای بالای بهتر. کاربید سیلیکون رسانایی حرارتی بالاتری نسبت به سیلیکون دارد که باعث می‌شود اتلاف حرارت دستگاه آسان‌تر و دمای عملیاتی محدود بالاتر باشد. مقاومت در برابر دمای بالا می‌تواند منجر به افزایش قابل توجه چگالی توان شود، در حالی که الزامات سیستم خنک‌کننده را کاهش می‌دهد، به طوری که ترمینال می‌تواند سبک‌تر و کوچک‌تر باشد.
مصرف انرژی کمتر. ① دستگاه کاربید سیلیکون مقاومت در حالت روشن و تلفات در حالت روشن بسیار کمی دارد؛ (2) جریان نشتی دستگاه‌های کاربید سیلیکون به طور قابل توجهی نسبت به دستگاه‌های سیلیکونی کاهش می‌یابد و در نتیجه تلفات توان کاهش می‌یابد؛ ③ در فرآیند خاموش شدن دستگاه‌های کاربید سیلیکون، پدیده دنباله جریان وجود ندارد و تلفات سوئیچینگ کم است که فرکانس سوئیچینگ کاربردهای عملی را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد.
زیرلایه نیمه عایق SiC: از آلایش نیتروژن برای کنترل دقیق مقاومت ویژه محصولات رسانا با کالیبره کردن رابطه متناظر بین غلظت آلایش نیتروژن، سرعت رشد و مقاومت ویژه کریستال استفاده می‌شود.
ماده زیرلایه نیمه عایق با خلوص بالا
دستگاه‌های RF نیمه عایق مبتنی بر سیلیکون-کربن با رشد لایه اپیتاکسیال نیترید گالیم بر روی زیرلایه کاربید سیلیکون نیمه عایق برای تهیه ورق اپیتاکسیال نیترید سیلیکون، از جمله HEMT و سایر دستگاه‌های RF نیترید گالیم، که عمدتاً در ارتباطات 5G، ارتباطات خودرو، کاربردهای دفاعی، انتقال داده و هوافضا استفاده می‌شوند، ساخته می‌شوند.
نرخ رانش الکترون اشباع مواد کاربید سیلیکون و نیترید گالیم به ترتیب ۲.۰ و ۲.۵ برابر سیلیکون است، بنابراین فرکانس کاری دستگاه‌های کاربید سیلیکون و نیترید گالیم بیشتر از دستگاه‌های سیلیکونی سنتی است. با این حال، ماده نیترید گالیم دارای عیب مقاومت حرارتی ضعیف است، در حالی که کاربید سیلیکون مقاومت حرارتی و رسانایی حرارتی خوبی دارد که می‌تواند مقاومت حرارتی ضعیف دستگاه‌های نیترید گالیم را جبران کند، بنابراین صنعت، کاربید سیلیکون نیمه عایق را به عنوان زیرلایه در نظر می‌گیرد و لایه اپیتاکسیال گان برای ساخت دستگاه‌های RF روی زیرلایه کاربید سیلیکون رشد داده می‌شود.
در صورت وجود تخلف، با حذف تماس بگیرید
زمان ارسال: ۱۶ ژوئیه ۲۰۲۴