karbid křemíku SiCZařízení označuje zařízení vyrobené z karbidu křemíku jako suroviny.
Podle různých odporových vlastností se dělí na vodivá karbidová napájecí zařízení apoloizolovaný karbid křemíkuRádiově vysílací zařízení.
Hlavní formy zařízení a aplikace karbidu křemíku
Hlavní výhody SiC oprotiSi materiályjsou:
SiC má třikrát větší zakázané pásmo než Si, což může snížit únik a zvýšit teplotní toleranci.
SiC má 10krát větší průraznou sílu pole než Si, může zlepšit hustotu proudu, provozní frekvenci, odolávat napětí a snížit ztráty zapnutí/vypnutí, je vhodnější pro vysokonapěťové aplikace.
SiC má dvojnásobnou rychlost driftu elektronové saturace než Si, takže může pracovat na vyšší frekvenci.
SiC má třikrát větší tepelnou vodivost než Si, lepší odvod tepla, dokáže podporovat vysokou hustotu výkonu a snížit požadavky na odvod tepla, čímž se zařízení stává lehčím.
Vodivý substrát
Vodivý substrát: Odstraněním různých nečistot v krystalu, zejména nečistot na mělké úrovni, se dosáhne vysokého vnitřního odporu krystalu.
Vodivýsubstrát z karbidu křemíkuSiC destička
Vodivá napájecí zařízení z karbidu křemíku se vyrábí růstem epitaxní vrstvy z karbidu křemíku na vodivém substrátu a následně se epitaxní vrstva z karbidu křemíku dále zpracovává, včetně výroby Schottkyho diod, MOSFETů, IGBT atd., a používá se hlavně v elektromobilech, fotovoltaice, železniční dopravě, datových centrech, nabíjecích zařízeních a další infrastruktuře. Výhody výkonu jsou následující:
Vylepšené charakteristiky pro vysoký tlak. Průrazná síla elektrického pole karbidu křemíku je více než 10krát vyšší než u křemíku, což činí odolnost zařízení z karbidu křemíku proti vysokému tlaku výrazně vyšší než u ekvivalentních křemíkových zařízení.
Lepší vlastnosti za vysokých teplot. Karbid křemíku má vyšší tepelnou vodivost než křemík, což usnadňuje odvod tepla zařízením a zvyšuje provozní teplotu. Odolnost vůči vysokým teplotám může vést k významnému zvýšení hustoty výkonu a zároveň snížit požadavky na chladicí systém, takže terminál může být lehčí a miniaturizovaný.
Nižší spotřeba energie. ① Zařízení z karbidu křemíku má velmi nízký odpor v zapnutí a nízké ztráty v zapnutí; (2) Svodový proud zařízení z karbidu křemíku je výrazně nižší než u křemíkových zařízení, čímž se snižují ztráty výkonu; ③ Při vypínání zařízení z karbidu křemíku nedochází k žádnému jevu chvostování proudu a ztráty spínání jsou nízké, což výrazně zlepšuje spínací frekvenci v praktických aplikacích.
Poloizolovaný SiC substrát: N-doping se používá k přesné regulaci odporu vodivých produktů kalibrací odpovídajícího vztahu mezi koncentrací dusíkového dopingu, rychlostí růstu a měrným odporem krystalu.
Vysoce čistý poloizolační substrátový materiál
Poloizolovaná RF zařízení na bázi křemíkového uhlíku se dále vyrábějí pěstováním epitaxní vrstvy nitridu galia na poloizolovaném substrátu z karbidu křemíku za účelem přípravy epitaxní vrstvy z nitridu křemíku, včetně HEMT a dalších RF zařízení z nitridu galia, používaných hlavně v 5G komunikaci, komunikaci vozidel, obranných aplikacích, přenosu dat a leteckém průmyslu.
Rychlost driftu nasycených elektronů u materiálů z karbidu křemíku a nitridu galia je 2,0krát, respektive 2,5krát vyšší než u křemíku, takže provozní frekvence součástek z karbidu křemíku a nitridu galia je vyšší než u tradičních křemíkových součástek. Materiál z nitridu galia má však nevýhodu v podobě nízké tepelné odolnosti, zatímco karbid křemíku má dobrou tepelnou odolnost a tepelnou vodivost, což může kompenzovat nízkou tepelnou odolnost součástek z nitridu galia, takže průmysl používá jako substrát poloizolovaný karbid křemíku a na substrátu z karbidu křemíku se pro výrobu RF součástek pěstuje epitaxní vrstva gan.
V případě porušení kontaktujte smazání
Čas zveřejnění: 16. července 2024