Nykypäivän elektroniikkatekniikan alalla puolijohdemateriaalit ovat ratkaisevassa asemassa. Heidän joukossaanpiikarbidi (SiC)leveän kaistavälin puolijohdemateriaalina, jolla on erinomaisia suorituskykyetuja, kuten suuri läpimurto sähkökenttä, korkea kyllästysnopeus, korkea lämmönjohtavuus jne., on vähitellen tulossa tutkijoiden ja insinöörien huomion kohteeksi. Thepiikarbidin epitaksiaalinen levy, tärkeänä osana sitä, on osoittanut suurta sovelluspotentiaalia.
一、epitaksiaalisen levyn suorituskyky: kaikki edut
1. Ultra-high erittely sähkökenttä: verrattuna perinteisiin pii materiaaleja, jakautuminen sähkökenttäpiikarbidion yli 10 kertaa. Tämä tarkoittaa, että samoissa jänniteolosuhteissa elektroniset laitteet käyttävätpiikarbidi-epitaksiaaliset levytkestää suurempia virtoja, mikä luo korkeajännitteisiä, korkeataajuisia ja suuritehoisia elektronisia laitteita.
2. High-speed saturaationopeus: kylläisyyden nopeuspiikarbidion yli 2 kertaa piin. Toimii korkeassa lämpötilassa ja suurella nopeudellapiikarbidin epitaksiaalinen levytoimii paremmin, mikä parantaa merkittävästi elektronisten laitteiden vakautta ja luotettavuutta.
3. Tehokas lämmönjohtavuus: piikarbidin lämmönjohtavuus on yli 3 kertaa piin lämmönjohtavuus. Tämän ominaisuuden avulla elektroniset laitteet voivat haihduttaa lämpöä paremmin jatkuvan suuren tehon käytön aikana, mikä estää ylikuumenemisen ja parantaa laitteen turvallisuutta.
4. Erinomainen kemiallinen stabiilisuus: äärimmäisissä ympäristöissä, kuten korkeassa lämpötilassa, korkeassa paineessa ja voimakkaassa säteilyssä, piikarbidin suorituskyky on edelleen vakaa kuten ennen. Tämän ominaisuuden ansiosta piikarbidi-epitaksilevy säilyttää erinomaisen suorituskyvyn monimutkaisissa ympäristöissä.
二、valmistusprosessi: huolellisesti veistetty
Tärkeimmät prosessit SIC-epitaksiaalilevyn valmistuksessa ovat fyysinen höyrypinnoitus (PVD), kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) ja epitaksiaalinen kasvu. Jokaisella näistä prosesseista on omat ominaisuutensa ja se vaatii erilaisten parametrien tarkkaa hallintaa parhaiden tulosten saavuttamiseksi.
1. PVD-prosessi: Haihduttamalla tai sputteroimalla ja muilla menetelmillä SiC-kohde kerrostetaan alustalle kalvon muodostamiseksi. Tällä menetelmällä valmistetulla kalvolla on korkea puhtaus ja hyvä kiteisyys, mutta tuotantonopeus on suhteellisen hidas.
2. CVD-prosessi: Krakkaamalla piikarbidin lähdekaasu korkeassa lämpötilassa se kerrostetaan alustalle ohuen kalvon muodostamiseksi. Tällä menetelmällä valmistetun kalvon paksuus ja tasaisuus ovat säädettävissä, mutta puhtaus ja kiteisyys ovat huonoja.
3. Epitaksiaalinen kasvu: SiC-epitaksiaalikerroksen kasvattaminen yksikiteisen piin tai muiden yksikiteisten materiaalien päällä kemiallisella höyrypinnoitusmenetelmällä. Tällä menetelmällä valmistetulla epitaksiaalisella kerroksella on hyvä yhteensopivuus ja erinomainen suorituskyky substraattimateriaalin kanssa, mutta hinta on suhteellisen korkea.
三、Sovellusnäkymä: Valaise tulevaisuutta
Tehoelektroniikkateknologian jatkuvan kehityksen ja korkean suorituskyvyn ja luotettavuuden elektronisten laitteiden kasvavan kysynnän ansiosta piikarbidi-epitaksiaalilevyllä on laaja sovellusnäkymä puolijohdelaitteiden valmistuksessa. Sitä käytetään laajalti korkeataajuisten, suuritehoisten puolijohdelaitteiden, kuten tehoelektronisten kytkimien, invertterien, tasasuuntaajien jne. valmistuksessa. Lisäksi sitä käytetään laajalti myös aurinkokennoissa, LEDissä ja muilla aloilla.
Ainutlaatuisten suorituskykyetujensa ja jatkuvan valmistusprosessin parantamisen ansiosta piikarbidi-epitaksiaalilevy näyttää vähitellen suuren potentiaalinsa puolijohdealalla. Meillä on syytä uskoa, että tieteen ja teknologian tulevaisuudessa sillä on entistä tärkeämpi rooli.
Postitusaika: 28.11.2023