Τύπος N SiC σε σύνθετο κύλινδρο Si 6inch 150mm SiC τύπου 4H-N Si τύπου N ή P

Τύπος N SiC σε σύνθετο κύλινδρο Si 6inch 150mm SiC τύπου 4H-N Si τύπου N ή P

N-τύπου SiC σε σύνθετο σφαιρίδιο Si

Το καρβίδιο του πυριτίου τύπου N (SiC) σε σύνθετα πλακίδια πυριτίου (Si) έχει συγκεντρώσει σημαντική προσοχή λόγω των ελπιδοφόρων εφαρμογών τους σε ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ισχύος και υψηλής συχνότητας.Η παρούσα μελέτη παρουσιάζει την κατασκευή και τον χαρακτηρισμό του SiC τύπου N σε σύνθετες πλάκες SiΧρησιμοποιώντας χημική εναπόθεση ατμών (CVD), καλλιεργήσαμε με επιτυχία ένα υψηλής ποιότητας στρώμα SiC τύπου N σε ένα υπόστρωμα Si,διασφάλιση ελάχιστης ασυμφωνίας και ελαττωμάτων του πλέγματοςΗ δομική ακεραιότητα της σύνθετης πλάκας επιβεβαιώθηκε με διαθλαστική ακτινογραφία (XRD) και με ανάλυση μικροσκόπησης ηλεκτρονίων μετάδοσης (TEM).που αποκαλύπτει ένα ομοιόμορφο στρώμα SiC με εξαιρετική κρυσταλλικότηταΟι ηλεκτρικές μετρήσεις απέδειξαν ανώτερη κινητικότητα φορέα και μειωμένη αντίσταση, καθιστώντας αυτές τις πλάκες ιδανικές για την επόμενη γενιά ηλεκτρονικών συσκευών ισχύος.η θερμική αγωγιμότητα βελτιώθηκε σε σύγκριση με τα παραδοσιακά πλακάκια Si, συμβάλλοντας στην καλύτερη διάχυση της θερμότητας σε εφαρμογές υψηλής ισχύος.Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το SiC τύπου N σε σύνθετες πλάκες Si έχει μεγάλο δυναμικό για την ενσωμάτωση συσκευών υψηλών επιδόσεων με βάση το SiC με την καθιερωμένη τεχνολογική πλατφόρμα πυριτίου.

Προδιαγραφές και σχεδιακό διάγραμμαN-τύπου SiC σε σύνθετο Si Wafer

N-τύπου SiC σε φωτογραφίες σύνθετων κυψελών Si

Το SiC τύπου N σε εφαρμογές σύνθετων κυψελών Si

Το SiC τύπου N σε σύνθετες πλάκες Si έχει μια ποικιλία εφαρμογών λόγω του μοναδικού συνδυασμού των ιδιοτήτων τόσο του καρβιδίου του πυριτίου (SiC) όσο και του πυριτίου (Si).Αυτές οι εφαρμογές επικεντρώνονται κυρίως σεΟι βασικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

1. Ηλεκτρονική ενέργεια:

   • Συσκευές ισχύος: Τα σφαιρίδια SiC τύπου N χρησιμοποιούνται στην κατασκευή συσκευών ισχύος όπως διόδους, τρανζίστορες (π.χ. MOSFET, IGBT) και ευθυγραμμιστές.Αυτές οι συσκευές επωφελούνται από την υψηλή τάση διάσπασης και τη χαμηλή αντίσταση του SiC, ενώ το υπόστρωμα Si επιτρέπει ευκολότερη ενσωμάτωση με τις υπάρχουσες τεχνολογίες με βάση το πυρίτιο.
   • Μετατροπείς και μετατροπείς: Τα πλακάκια αυτά χρησιμοποιούνται σε μετατροπείς και μετατροπείς για συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας (π.χ. ηλιακοί μετατροπείς, ανεμογεννήτριες), όπου η αποτελεσματική μετατροπή ενέργειας και η διαχείριση της θερμότητας είναι κρίσιμες.

2. Ηλεκτρονικά οχήματα:

   • Ηλεκτρικά οχήματα: Στα ηλεκτρικά και τα υβριδικά οχήματα, οι πλάκες SiC τύπου N σε Si χρησιμοποιούνται σε εξαρτήματα του συστήματος κίνησης, συμπεριλαμβανομένων των μετατροπών, των μετατροπών και των ενσωματωμένων φορτιστών.Η υψηλή απόδοση και η θερμική σταθερότητα του SiC επιτρέπουν πιο συμπαγή και αποδοτική ηλεκτρονική ισχύος, οδηγώντας σε καλύτερη απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
   • Συστήματα διαχείρισης μπαταριών (BMS): Τα πλακάκια αυτά χρησιμοποιούνται επίσης στο BMS για τη διαχείριση των υψηλών επιπέδων ισχύος και θερμικών πιέσεων που σχετίζονται με τη φόρτιση και την εκφόρτιση μπαταριών σε ηλεκτρικά οχήματα.

3. Συσκευές ραδιοκυμάτων και μικροκυμάτων:

   • Εφαρμογές υψηλής συχνότητας: Τα σφαιρίδια SiC σε Si τύπου N είναι κατάλληλα για συσκευές ραδιοσυχνοτήτων (RF) και μικροκυμάτων, συμπεριλαμβανομένων ενισχυτών και ταλαντωτών, που χρησιμοποιούνται σε τηλεπικοινωνίες και συστήματα ραντάρ.Η υψηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων του SiC επιτρέπει ταχύτερη επεξεργασία σήματος σε υψηλές συχνότητες.
   • Τεχνολογία 5G: Τα πλακάκια αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σταθμούς βάσης 5G και σε άλλα στοιχεία υποδομής επικοινωνιών, όπου απαιτείται χειρισμός υψηλής ισχύος και λειτουργία συχνότητας.

4. Αεροδιαστημική και Άμυνα:

   • Επικίνδυνο περιβάλλον Ηλεκτρονικά: Τα πλακάκια χρησιμοποιούνται σε αεροδιαστημικές και αμυντικές εφαρμογές όπου τα ηλεκτρονικά πρέπει να λειτουργούν αξιόπιστα κάτω από ακραίες θερμοκρασίες, ακτινοβολία και μηχανική πίεση.Η αντοχή και αντοχή του SiC® σε υψηλές θερμοκρασίες το καθιστούν ιδανικό για τέτοια περιβάλλοντα.
   • Ενότητες ισχύος για δορυφόρους: Στις δορυφορικές μονάδες ισχύος, τα πλακάκια αυτά συμβάλλουν στην αποτελεσματική διαχείριση της ενέργειας και την μακροπρόθεσμη αξιοπιστία σε διαστημικές συνθήκες.

5. Βιομηχανική ηλεκτρονική:

   • Μηχανοκίνητα συστήματα: οι πλακίδες SiC-type-on-Si χρησιμοποιούνται σε κινητήρες βιομηχανικών κινητήρων, όπου αυξάνουν την απόδοση και μειώνουν το μέγεθος των μονάδων ισχύος,οδηγώντας σε χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και καλύτερη απόδοση σε βιομηχανικές εφαρμογές υψηλής ισχύος.
   • Έξυπνα δίκτυα: Τα πλακάκια αυτά αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της ανάπτυξης έξυπνων δικτύων, όπου η υψηλής απόδοσης μετατροπή και διανομή ενέργειας είναι κρίσιμη για τη διαχείριση των ηλεκτρικών φορτίων και την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

6. Ιατρικές συσκευές:

   • Επικονικά ηλεκτρονικά: Η βιοσυμβατότητα και η ανθεκτικότητα του SiC, σε συνδυασμό με τα πλεονεκτήματα επεξεργασίας του Si,να είναι κατάλληλες για εμφυτεύσιμα ιατρικά προϊόντα που απαιτούν υψηλή αξιοπιστία και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.

Συνοπτικά, το SiC τύπου N σε σύνθετες πλάκες Si είναι ευπροσάρμοστο και απαραίτητο σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή απόδοση, αξιοπιστία και απόδοση σε δύσκολα περιβάλλοντα,καθιστώντας τους βασικό υλικό για την προώθηση των σύγχρονων ηλεκτρονικών τεχνολογιών.