W dzisiejszej dziedzinie technologii elektronicznej materiały półprzewodnikowe odgrywają kluczową rolę. Wśród nichwęglik krzemu (SiC)jako materiał półprzewodnikowy o szerokiej przerwie energetycznej, charakteryzujący się doskonałymi zaletami użytkowymi, takimi jak pole elektryczne o wysokim współczynniku przebicia, duża prędkość nasycania, wysoka przewodność cieplna itp., stopniowo staje się przedmiotem zainteresowania badaczy i inżynierów. Thedysk epitaksjalny z węglika krzemu, jako jego ważna część, wykazała ogromny potencjał aplikacyjny.
Wydajność dysku epitaksjalnego: pełne zalety
1. Bardzo wysokie pole elektryczne przebicia: w porównaniu z tradycyjnymi materiałami krzemowymi, pole elektryczne przebiciawęglik krzemujest ponad 10 razy. Oznacza to, że w tych samych warunkach napięcia używane są urządzenia elektronicznedyski epitaksjalne z węglika krzemumoże wytrzymać wyższe prądy, tworząc w ten sposób urządzenia elektroniczne o wysokim napięciu, wysokiej częstotliwości i dużej mocy.
2. Wysoka prędkość nasycenia: prędkość nasyceniawęglik krzemujest ponad 2 razy większa niż krzemu. Działając w wysokiej temperaturze i przy dużej prędkości,dysk epitaksjalny z węglika krzemudziała lepiej, co znacznie poprawia stabilność i niezawodność urządzeń elektronicznych.
3. Wysoka wydajność przewodności cieplnej: przewodność cieplna węglika krzemu jest ponad 3 razy większa niż w przypadku krzemu. Ta funkcja pozwala urządzeniom elektronicznym lepiej odprowadzać ciepło podczas ciągłej pracy z dużą mocą, zapobiegając w ten sposób przegrzaniu i poprawiając bezpieczeństwo urządzenia.
4. Doskonała stabilność chemiczna: w ekstremalnych warunkach, takich jak wysoka temperatura, wysokie ciśnienie i silne promieniowanie, działanie węglika krzemu jest nadal stabilne jak poprzednio. Ta funkcja umożliwia dyskowi epitaksjalnemu z węglika krzemu utrzymanie doskonałej wydajności w obliczu złożonych środowisk.
二, proces produkcji: starannie rzeźbiony
Główne procesy wytwarzania dysku epitaksjalnego SIC obejmują fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD), chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) i wzrost epitaksjalny. Każdy z tych procesów ma swoją charakterystykę i wymaga precyzyjnej kontroli różnych parametrów, aby osiągnąć najlepsze rezultaty.
1. Proces PVD: Przez odparowanie, napylanie i inne metody tarcza SiC jest osadzana na podłożu w celu utworzenia folii. Folia przygotowana tą metodą charakteryzuje się wysoką czystością i dobrą krystalicznością, ale szybkość produkcji jest stosunkowo mała.
2. Proces CVD: W wyniku krakingu gazu źródłowego węglika krzemu w wysokiej temperaturze osadza się on na podłożu, tworząc cienką warstwę. Grubość i jednorodność folii wytworzonej tą metodą można kontrolować, ale czystość i krystaliczność są słabe.
3. Wzrost epitaksjalny: wzrost warstwy epitaksjalnej SiC na monokrystalicznym krzemie lub innych materiałach monokrystalicznych metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej. Warstwa epitaksjalna przygotowana tą metodą dobrze dopasowuje się i doskonale współpracuje z materiałem podłoża, lecz jej koszt jest stosunkowo wysoki.
Perspektywa zastosowania: oświetl przyszłość
Wraz z ciągłym rozwojem technologii energoelektroniki i rosnącym zapotrzebowaniem na urządzenia elektroniczne o wysokiej wydajności i niezawodności, dysk epitaksjalny z węglika krzemu ma szerokie perspektywy zastosowania w produkcji urządzeń półprzewodnikowych. Jest szeroko stosowany w produkcji urządzeń półprzewodnikowych dużej mocy o wysokiej częstotliwości, takich jak przełączniki elektroniczne mocy, falowniki, prostowniki itp. Ponadto jest również szeroko stosowany w ogniwach słonecznych, diodach LED i innych dziedzinach.
Dzięki wyjątkowym zaletom w zakresie wydajności i ciągłemu doskonaleniu procesu produkcyjnego dysk epitaksjalny z węglika krzemu stopniowo pokazuje swój ogromny potencjał w dziedzinie półprzewodników. Mamy podstawy sądzić, że w przyszłości nauka i technologia będzie odgrywać ważniejszą rolę.
Czas publikacji: 28 listopada 2023 r