Μέθοδος υγρής φάσης: Μια βασική τεχνολογική ανακάλυψη στη μελλοντική ανάπτυξη μονοκρυστάλλων του καρβιδίου του πυριτίου (SiC)

Μέθοδος υγρής φάσης: Μια βασική τεχνολογική ανακάλυψη στη μελλοντική ανάπτυξη μονοκρυστάλλων του καρβιδίου του πυριτίου (SiC)

Συμμαχία καινοτομίας τεχνολογίας ημιαγωγών ευρείας ζώνης

Ως υλικό ημιαγωγών ευρείας ζώνης τρίτης γενιάς, το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) διαθέτει εξαιρετικές φυσικές και ηλεκτρικές ιδιότητες, καθιστώντας το πολύ ελπιδοφόρο για υψηλής συχνότητας, υψηλής τάσης,και συσκευές ημιαγωγών υψηλής ισχύοςΤο SiC βρίσκει εφαρμογές σε τομείς όπως η ηλεκτρονική ισχύς, οι τηλεπικοινωνίες, η αυτοκινητοβιομηχανία και η ενέργεια, σχηματίζοντας τη βάση για σύγχρονες, αποδοτικές,και σταθερά ενεργειακά συστήματα καθώς και την έξυπνη ηλεκτροδότηση του μέλλοντοςΩστόσο, η παραγωγή μονοκρυσταλλικών υποστρώσεων SiC παραμένει μια σημαντική τεχνική πρόκληση.Το περιβάλλον χαμηλής πίεσης και διάφορες μεταβλητές που εμπλέκονται στην ανάπτυξη των κρυστάλλων έχουν επιβραδύνει την εμπορευματοποίηση των εφαρμογών SiC.

Σήμερα, η μέθοδος φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT) είναι η πιο ευρέως υιοθετημένη τεχνική για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων SiC σε βιομηχανικές εφαρμογές.η μέθοδος αυτή αντιμετωπίζει σημαντικές δυσκολίες στην παραγωγή μονοκρυστάλλων p-τύπου 4H-SiC και κυβικών 3C-SiCΟι περιορισμοί της μεθόδου PVT παρεμποδίζουν τις επιδόσεις του SiC σε συγκεκριμένες εφαρμογές, όπως υψηλής συχνότητας, υψηλής τάσης,και υψηλής ισχύος συσκευές IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) και υψηλής αξιοπιστίας, συσκευές MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) με μεγάλη διάρκεια ζωής.

Στο πλαίσιο αυτό, η μέθοδος υγρής φάσης έχει εξελιχθεί σε μια πολλά υποσχόμενη νέα τεχνολογία για την καλλιέργεια μονοκρυστάλλων SiC.ειδικότερα στην παραγωγή μονοκρυστάλλων p-τύπου 4H-SiC και 3C-SiCΗ μέθοδος αυτή επιτυγχάνει υψηλής ποιότητας ανάπτυξη κρυστάλλων σε σχετικά χαμηλότερες θερμοκρασίες, θέτοντας ένα σταθερό θεμέλιο για την κατασκευή συσκευών ημιαγωγών υψηλών επιδόσεων.η μέθοδος υγρής φάσης επιτρέπει μεγαλύτερο έλεγχο παραγόντων όπως το ντόπινγκ, δομή πλέγματος και ρυθμός ανάπτυξης, προσφέροντας μεγαλύτερη ευελιξία και προσαρμοστικότητα, η οποία παρέχει αποτελεσματικές λύσεις στις προκλήσεις της συμβατικής παραγωγής SiC.

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου υγρής φάσης

Παρά ορισμένες τεχνικές προκλήσεις στην εκβιομηχάνιση της μεθόδου της υγρής φάσης, όπως η σταθερότητα στην ανάπτυξη των κρυστάλλων, ο έλεγχος του κόστους και οι απαιτήσεις εξοπλισμού,Οι συνεχείς τεχνολογικές εξελίξεις και η αυξανόμενη ζήτηση της αγοράς υποδηλώνουν ότι η μέθοδος αυτή θα μπορούσε να γίνει η κύρια προσέγγιση ανάπτυξης μονοκρυστάλλων SiCΕίναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρο για την κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής ισχύος, χαμηλής απώλειας, υψηλής σταθερότητας και μακράς διάρκειας ζωής.

Πρόσφατα, ο συνεργάτης ερευνητής Li Hui από το Ινστιτούτο Φυσικής, της Κινέζικης Ακαδημίας Επιστημών, έδωσε μια ομιλία για την ανάπτυξη των μονοκρυστάλλων SiC χρησιμοποιώντας τη μέθοδο υγρής φάσης,∙ παρουσίαση λύσεων εφαρμογής για διάφορους τύπους κρυστάλλων SiCΙδιαίτερα, οι ανακαλύψεις στην ανάπτυξη των μονοκρυστάλλων 3C-SiC και p-type 4H-SiC έχουν ανοίξει νέους δρόμους για την εκβιομηχάνιση των υλικών SiC.Οι εξελίξεις αυτές παρέχουν μια ισχυρή βάση για την ανάπτυξη αυτοκινητοβιομηχανικών, βιομηχανικής κλάσης και υψηλής τεχνολογίας ηλεκτρονικές συσκευές.

Τα φυσικά πλεονεκτήματα του καρβιδίου του πυριτίου

Ο Li Hui υπογράμμισε τα σημαντικά φυσικά πλεονεκτήματα του SiC σε σύγκριση με το πυρίτιο (Si), το οποίο εξακολουθεί να είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό σε ημιαγωγούς ισχύος:

• Πεδίο υψηλότερης διάσπασης:Το πεδίο διάσπασης του SiC είναι 10 φορές μεγαλύτερο από αυτό του πυριτίου, επιτρέποντάς του να αντέχει υψηλότερες τάσεις χωρίς διάσπαση.
• Μεγαλύτερη ταχύτητα κλίσης κορεσμένων ηλεκτρονίων:Η ταχύτητα κίνησης του SiC είναι διπλάσια από εκείνη του πυριτίου, επιτρέποντάς του να λειτουργεί σε υψηλότερες συχνότητες και να ενισχύει την αποτελεσματικότητα της συσκευής και την ταχύτητα απόκρισης, η οποία είναι κρίσιμη για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας.
• Υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα:Η θερμική αγωγιμότητα του SiC· είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από εκείνη του πυριτίου και 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του αρσενικού γαλλίου (GaAs), επιτρέποντας αποτελεσματική διάχυση θερμότητας, υψηλότερη πυκνότητα ισχύος,και μειωμένες θερμικές απώλειες υπό βαριά φορτία.

Προκλήσεις και μελλοντικές προοπτικές

Ενώ η μέθοδος της υγρής φάσης προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, απαιτείται περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη για την αντιμετώπιση προκλήσεων, όπως η εξασφάλιση σταθερών διαδικασιών ανάπτυξης, η μείωση του κόστους παραγωγής,και βελτιστοποίηση εξοπλισμούΜε συνεργατικές προσπάθειες μεταξύ ερευνητικών ιδρυμάτων και βιομηχανιών, η μέθοδος υγρής φάσης αναμένεται να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην προώθηση των τεχνολογιών SiC για εφαρμογές υψηλής απόδοσης.

Εάν υπάρχει κάποια παραβίαση, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας για την αφαίρεση.

Σχετικές συστάσεις για προϊόντα

• 3C-SIC WAFER

ΑΠίνακες από 3C-SiC (καρβίδιο του κυβικού πυριτίου)είναι ένα υποστρώμα ημιαγωγών υψηλών επιδόσεων που χαρακτηρίζεται από την κύβικη κρυσταλλική του δομή.Το 3C-SiC παρουσιάζει μοναδικές ιδιότητες υλικού που το καθιστούν ιδιαίτερα κατάλληλο για ειδικές χρήσεις.c εφαρμογές στην ηλεκτρονική ισχύος, στις συσκευές υψηλής συχνότητας και στην οπτοηλεκτρονική.

• 4H-N SIC WAFER

4H-SiC (Εξαγωνικό Καρβίδιο Σίλικου)είναι ένα υλικό ημιαγωγών ευρείας ζώνης που είναι γνωστό για τις εξαιρετικές φυσικές και ηλεκτρικές του ιδιότητες, καθιστώντας το κορυφαία επιλογή για εφαρμογές υψηλής ισχύος, υψηλής συχνότητας και υψηλής θερμοκρασίας.Είναι ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους πολυτύπους καρβιδίου του πυριτίου στην ηλεκτρονική ισχύς λόγω των ανώτερων χαρακτηριστικών του υλικού.

• 6H-N SIC WAFER

6H-SiC (Εξαγωνικό Καρβίδιο Σίλικου)είναι ένας πολυτύπος καρβιδίου του πυριτίου με εξαγωνική κρυσταλλική δομή.Το 6H-SiC χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ισχύΠαρόλο που είναι λιγότερο κοινό από το 4H-SiC για τα σύγχρονα ηλεκτρονικά ισχύος, παραμένει ένα πολύτιμο υλικό για συγκεκριμένες εφαρμογές.ειδικά στην οπτοηλεκτρονική και τους αισθητήρες.