SiC炭化ケイ素デバイスとは、炭化ケイ素を原料として作られたデバイスを指します。
異なる抵抗特性に応じて、導電性炭化ケイ素パワーデバイスと導電性炭化ケイ素パワーデバイスに分けられます。半絶縁炭化ケイ素RF デバイス。
炭化珪素の主なデバイス形状と用途
SiC の主な利点Si材料は：
SiC は Si の 3 倍のバンドギャップを持っているため、漏れを低減し、温度耐性を高めることができます。
SiC は Si の 10 倍の破壊電界強度を持ち、電流密度、動作周波数、耐電圧容量を向上させ、オンオフ損失を低減できるため、高電圧アプリケーションに適しています。
SiC は電子飽和ドリフト速度が Si の 2 倍であるため、より高い周波数で動作できます。
SiC は Si の 3 倍の熱伝導率を持ち、放熱性能が優れており、高出力密度をサポートし、放熱要件を軽減してデバイスを軽量化します。
導電性基板
導電性基板: 結晶内のさまざまな不純物、特に浅いレベルの不純物を除去することで、結晶本来の高い抵抗率を実現します。
導電性炭化ケイ素基板SiCウェハ
導電性炭化ケイ素パワーデバイスは、導電性基板上に炭化ケイ素エピタキシャル層を成長させ、炭化ケイ素エピタキシャルシートをさらに加工して、主に電気自動車、太陽光発電に使用されるショットキーダイオード、MOSFET、IGBTなどの製造を行います。発電、鉄道輸送、データセンター、充電、その他のインフラストラクチャ。パフォーマンス上の利点は次のとおりです。
高圧特性の向上。炭化ケイ素の破壊電界強度はシリコンの 10 倍以上であるため、炭化ケイ素デバイスの高圧耐性は同等のシリコン デバイスよりも大幅に高くなります。
高温特性が向上します。炭化ケイ素はシリコンよりも熱伝導率が高いため、デバイスの熱放散が容易になり、限界動作温度が高くなります。高温耐性により電力密度が大幅に向上すると同時に、冷却システムの要件が軽減されるため、端末の軽量化と小型化が可能になります。
エネルギー消費量の削減。 ① 炭化ケイ素デバイスは非常に低いオン抵抗と低いオン損失を持っています。 （２）炭化ケイ素デバイスの漏れ電流はシリコンデバイスに比べて大幅に減少し、それによって電力損失が低減される。 ③ 炭化ケイ素デバイスはターンオフ過程での電流テーリング現象がなく、スイッチング損失が低いため、実用的なスイッチング周波数が大幅に向上します。
半絶縁 SiC 基板: N ドーピングは、窒素ドーピング濃度、成長速度、結晶抵抗率の対応関係を校正することにより、導電性製品の抵抗率を正確に制御するために使用されます。
高純度半絶縁性基板材料
半絶縁シリコン炭素ベースのRFデバイスは、半絶縁炭化シリコン基板上に窒化ガリウムエピタキシャル層を成長させて窒化シリコンエピタキシャルシートを準備することによってさらに作成されます。これには、主に5G通信、車両通信、防衛アプリケーション、データ伝送、航空宇宙。
炭化ケイ素および窒化ガリウム材料の飽和電子ドリフト率は、それぞれシリコンの 2.0 倍および 2.5 倍であるため、炭化ケイ素および窒化ガリウムデバイスの動作周波数は、従来のシリコンデバイスの動作周波数よりも高くなります。ただし、窒化ガリウム材料には耐熱性が低いという欠点がありますが、炭化ケイ素は優れた耐熱性と熱伝導性を備えており、窒化ガリウムデバイスの耐熱性の低さを補うことができるため、業界では半絶縁炭化ケイ素を基板として採用しています。 、炭化ケイ素基板上にガンエピタキシャル層を成長させてＲＦデバイスを製造する。
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投稿日時: 2024 年 7 月 16 日