Στον σημερινό τομέα της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, τα υλικά ημιαγωγών παίζουν καθοριστικό ρόλο.Μεταξύ αυτών, το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) ως ημιαγωγικό υλικό ευρείας ζώνης, με τα εξαιρετικά πλεονεκτήματα απόδοσης του, όπως υψηλό ηλεκτρικό πεδίο διάσπασης, υψηλή ταχύτητα κορεσμού, υψηλή θερμική αγωγιμότητα κ.λπ., γίνεται σταδιακά στο επίκεντρο ερευνητών και μηχανικών.Ο επιταξιακός δίσκος καρβιδίου του πυριτίου, ως σημαντικό μέρος του, έχει δείξει μεγάλες δυνατότητες εφαρμογής.
一、Επιταξιακή απόδοση δίσκου: πλήρη πλεονεκτήματα
1. Ηλεκτρικό πεδίο εξαιρετικά υψηλής διάσπασης: σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά πυριτίου, το ηλεκτρικό πεδίο διάσπασης του καρβιδίου του πυριτίου είναι περισσότερο από 10 φορές.Αυτό σημαίνει ότι υπό τις ίδιες συνθήκες τάσης, ηλεκτρονικές συσκευές που χρησιμοποιούν επιταξιακούς δίσκους καρβιδίου του πυριτίου μπορούν να αντέξουν υψηλότερα ρεύματα, δημιουργώντας έτσι ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής τάσης, υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος.
2. Ταχύτητα κορεσμού υψηλής ταχύτητας: η ταχύτητα κορεσμού του καρβιδίου του πυριτίου είναι μεγαλύτερη από 2 φορές εκείνη του πυριτίου.Λειτουργώντας σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή ταχύτητα, ο επιταξιακός δίσκος καρβιδίου του πυριτίου αποδίδει καλύτερα, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά τη σταθερότητα και την αξιοπιστία των ηλεκτρονικών συσκευών.
3. Θερμική αγωγιμότητα υψηλής απόδοσης: η θερμική αγωγιμότητα του καρβιδίου του πυριτίου είναι μεγαλύτερη από 3 φορές εκείνη του πυριτίου.Αυτή η δυνατότητα επιτρέπει στις ηλεκτρονικές συσκευές να διαχέουν καλύτερα τη θερμότητα κατά τη συνεχή λειτουργία υψηλής ισχύος, αποτρέποντας έτσι την υπερθέρμανση και βελτιώνοντας την ασφάλεια της συσκευής.
4. Εξαιρετική χημική σταθερότητα: σε ακραία περιβάλλοντα όπως υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση και ισχυρή ακτινοβολία, η απόδοση του καρβιδίου του πυριτίου είναι ακόμα σταθερή όπως πριν.Αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει στον επιταξιακό δίσκο καρβιδίου του πυριτίου να διατηρεί εξαιρετική απόδοση σε περίπλοκα περιβάλλοντα.
Διαδικασία κατασκευής: προσεκτικά σκαλισμένο
Οι κύριες διαδικασίες για την κατασκευή επιταξιακού δίσκου SIC περιλαμβάνουν φυσική εναπόθεση ατμού (PVD), χημική εναπόθεση ατμού (CVD) και επιταξιακή ανάπτυξη.Κάθε μία από αυτές τις διαδικασίες έχει τα δικά της χαρακτηριστικά και απαιτεί ακριβή έλεγχο διαφόρων παραμέτρων για να επιτευχθούν τα καλύτερα αποτελέσματα.
1. Διαδικασία PVD: Με εξάτμιση ή ψεκασμό και άλλες μεθόδους, ο στόχος SiC εναποτίθεται στο υπόστρωμα για να σχηματιστεί ένα φιλμ.Το φιλμ που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο έχει υψηλή καθαρότητα και καλή κρυσταλλικότητα, αλλά η ταχύτητα παραγωγής είναι σχετικά αργή.
2. Διαδικασία CVD: Σπάζοντας το αέριο πηγής καρβιδίου του πυριτίου σε υψηλή θερμοκρασία, εναποτίθεται στο υπόστρωμα για να σχηματιστεί ένα λεπτό φιλμ.Το πάχος και η ομοιομορφία της μεμβράνης που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο είναι ελεγχόμενα, αλλά η καθαρότητα και η κρυσταλλικότητα είναι φτωχές.
3. Επιταξιακή ανάπτυξη: ανάπτυξη επιταξιακού στρώματος SiC σε μονοκρυσταλλικό πυρίτιο ή άλλα μονοκρυσταλλικά υλικά με μέθοδο χημικής εναπόθεσης ατμού.Η επιταξιακή στρώση που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο έχει καλή αντιστοίχιση και εξαιρετική απόδοση με το υλικό του υποστρώματος, αλλά το κόστος είναι σχετικά υψηλό.
三、Προοπτική εφαρμογής: Φωτίστε το μέλλον
Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας ηλεκτρονικών ισχύος και την αυξανόμενη ζήτηση για ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής απόδοσης και υψηλής αξιοπιστίας, ο επιταξιακός δίσκος καρβιδίου του πυριτίου έχει μια ευρεία προοπτική εφαρμογής στην κατασκευή συσκευών ημιαγωγών.Χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή συσκευών ημιαγωγών υψηλής συχνότητας υψηλής ισχύος, όπως ηλεκτρονικοί διακόπτες ισχύος, μετατροπείς, ανορθωτές κ.λπ. Επιπλέον, χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε ηλιακά κύτταρα, LED και άλλους τομείς.
Με τα μοναδικά πλεονεκτήματα απόδοσης και τη συνεχή βελτίωση της διαδικασίας κατασκευής, ο επιταξιακός δίσκος καρβιδίου του πυριτίου δείχνει σταδιακά τις μεγάλες δυνατότητές του στον τομέα των ημιαγωγών.Έχουμε λόγους να πιστεύουμε ότι στο μέλλον της επιστήμης και της τεχνολογίας, θα διαδραματίσει σημαντικότερο ρόλο.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-28-2023