كربيد السيليكون كربيد السيليكونيشير الجهاز إلى الجهاز المصنوع من كربيد السيليكون كمادة خام.
وفقًا لخصائص المقاومة المختلفة، يتم تقسيمها إلى أجهزة طاقة كربيد السيليكون الموصلة وكربيد السيليكون شبه المعزولأجهزة الترددات اللاسلكية.
أشكال الأجهزة الرئيسية وتطبيقات كربيد السيليكون
المزايا الرئيسية للSiC أكثرمواد سينكون:
يحتوي SiC على فجوة نطاق 3 أضعاف Si، مما يمكن أن يقلل من التسرب ويزيد من تحمل درجة الحرارة.
يتمتع SiC بـ 10 أضعاف قوة مجال الانهيار لـ Si، ويمكنه تحسين كثافة التيار وتردد التشغيل وتحمل سعة الجهد وتقليل فقدان التشغيل والإيقاف، وهو أكثر ملاءمة لتطبيقات الجهد العالي.
يحتوي SiC على ضعف سرعة انجراف التشبع الإلكتروني لـ Si، لذلك يمكنه العمل بتردد أعلى.
يتمتع SiC بثلاثة أضعاف التوصيل الحراري لـ Si، وأداء أفضل لتبديد الحرارة، ويمكن أن يدعم كثافة الطاقة العالية ويقلل متطلبات تبديد الحرارة، مما يجعل الجهاز أخف وزنًا.
الركيزة الموصلة
الركيزة الموصلة: عن طريق إزالة الشوائب المختلفة في البلورة، وخاصة الشوائب ذات المستوى الضحل، لتحقيق المقاومة العالية الجوهرية للبلورة.
موصلالركيزة كربيد السيليكونرقاقة كربيد السيليكون
يتم جهاز طاقة كربيد السيليكون الموصل من خلال نمو الطبقة الفوقية من كربيد السيليكون على الركيزة الموصلة، وتتم معالجة الطبقة الفوقية من كربيد السيليكون بشكل أكبر، بما في ذلك إنتاج صمامات شوتكي الثنائية، MOSFET، IGBT، وما إلى ذلك، والتي تستخدم بشكل رئيسي في السيارات الكهربائية، والطاقة الكهروضوئية. التوليد والنقل بالسكك الحديدية ومركز البيانات والشحن والبنية التحتية الأخرى. فوائد الأداء هي كما يلي:
تعزيز خصائص الضغط العالي. تبلغ شدة المجال الكهربائي للانهيار في كربيد السيليكون أكثر من 10 أضعاف قوة السيليكون، مما يجعل مقاومة الضغط العالي لأجهزة كربيد السيليكون أعلى بكثير من مقاومة أجهزة كربيد السيليكون المكافئة.
خصائص أفضل لدرجات الحرارة المرتفعة. يتمتع كربيد السيليكون بموصلية حرارية أعلى من السيليكون، مما يجعل تبديد حرارة الجهاز أسهل ودرجة حرارة التشغيل القصوى أعلى. يمكن أن تؤدي مقاومة درجات الحرارة العالية إلى زيادة كبيرة في كثافة الطاقة، مع تقليل المتطلبات على نظام التبريد، بحيث يمكن أن تكون المحطة أكثر خفة الوزن وأصغر حجمًا.
انخفاض استهلاك الطاقة. ① يتمتع جهاز كربيد السيليكون بمقاومة منخفضة للغاية وخسارة منخفضة؛ (2) يتم تقليل تيار التسرب لأجهزة كربيد السيليكون بشكل كبير من أجهزة السيليكون، وبالتالي تقليل فقدان الطاقة؛ ③ لا توجد ظاهرة مخلفات حالية في عملية إيقاف تشغيل أجهزة كربيد السيليكون، وخسارة التبديل منخفضة، مما يحسن بشكل كبير من تردد التبديل للتطبيقات العملية.
الركيزة شبه المعزولة من SiC: يتم استخدام المنشطات N للتحكم بدقة في مقاومة المنتجات الموصلة عن طريق معايرة العلاقة المقابلة بين تركيز المنشطات النيتروجينية ومعدل النمو والمقاومة البلورية.
مادة ركيزة شبه عازلة عالية النقاء
يتم تصنيع أجهزة الترددات اللاسلكية القائمة على كربون السيليكون شبه المعزولة أيضًا عن طريق زراعة الطبقة الفوقية من نيتريد الغاليوم على ركيزة كربيد السيليكون شبه المعزولة لإعداد لوح الفوقي من نيتريد السيليكون، بما في ذلك HEMT وأجهزة الترددات اللاسلكية الأخرى من نيتريد الغاليوم، والتي تستخدم بشكل رئيسي في اتصالات 5G، واتصالات المركبات، تطبيقات الدفاع، ونقل البيانات، والفضاء.
معدل انجراف الإلكترون المشبع لمواد كربيد السيليكون ونيتريد الغاليوم هو 2.0 و2.5 مرة من السيليكون على التوالي، وبالتالي فإن تردد تشغيل أجهزة كربيد السيليكون ونيتريد الغاليوم أكبر من تردد تشغيل أجهزة السيليكون التقليدية. ومع ذلك، فإن مادة نيتريد الغاليوم لديها عيب ضعف المقاومة للحرارة، في حين أن كربيد السيليكون لديه مقاومة جيدة للحرارة والتوصيل الحراري، والتي يمكن أن تعوض المقاومة الحرارية الضعيفة لأجهزة نيتريد الغاليوم، لذلك تأخذ الصناعة كربيد السيليكون شبه المعزول كركيزة. ، ويتم زراعة الطبقة الفوقية غان على ركيزة كربيد السيليكون لتصنيع أجهزة الترددات اللاسلكية.
في حالة وجود مخالفة، قم بحذف الاتصال
وقت النشر: 16 يوليو 2024