SiC सिलिकॉन कार्बाइडउपकरण म्हणजे सिलिकॉन कार्बाइडपासून बनवलेल्या उपकरणाचा कच्चा माल.
वेगवेगळ्या प्रतिकार गुणधर्मांनुसार, ते प्रवाहकीय सिलिकॉन कार्बाइड पॉवर उपकरणांमध्ये विभागले गेले आहे आणिअर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइडआरएफ उपकरणे.
सिलिकॉन कार्बाइडचे मुख्य उपकरण प्रकार आणि अनुप्रयोग
SiC चे मुख्य फायदेसी मटेरियलआहेत:
SiC मध्ये Si पेक्षा 3 पट बँड गॅप आहे, ज्यामुळे गळती कमी होऊ शकते आणि तापमान सहनशीलता वाढू शकते.
SiC मध्ये Si च्या ब्रेकडाउन फील्ड स्ट्रेंथपेक्षा १० पट जास्त आहे, ते करंट डेन्सिटी, ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी सुधारू शकते, व्होल्टेज क्षमता सहन करू शकते आणि ऑन-ऑफ लॉस कमी करू शकते, उच्च व्होल्टेज अनुप्रयोगांसाठी अधिक योग्य.
SiC मध्ये इलेक्ट्रॉन संपृक्तता प्रवाह वेग Si च्या दुप्पट आहे, त्यामुळे ते जास्त वारंवारतेवर कार्य करू शकते.
SiC मध्ये Si पेक्षा 3 पट जास्त थर्मल चालकता आहे, उष्णता नष्ट करण्याची कार्यक्षमता चांगली आहे, उच्च पॉवर घनतेला समर्थन देऊ शकते आणि उष्णता नष्ट करण्याची आवश्यकता कमी करू शकते, ज्यामुळे डिव्हाइस हलके होते.
प्रवाहकीय थर
वाहक थर: क्रिस्टलमधील विविध अशुद्धता काढून टाकून, विशेषतः उथळ पातळीच्या अशुद्धता, क्रिस्टलची अंतर्गत उच्च प्रतिरोधकता प्राप्त करण्यासाठी.
प्रवाहकीयसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटSiC वेफर
कंडक्टिव्ह सिलिकॉन कार्बाइड पॉवर डिव्हाइस हे कंडक्टिव्ह सब्सट्रेटवरील सिलिकॉन कार्बाइड एपिटॅक्सियल लेयरच्या वाढीद्वारे होते, सिलिकॉन कार्बाइड एपिटॅक्सियल शीटवर पुढील प्रक्रिया केली जाते, ज्यामध्ये स्कॉटकी डायोड्स, MOSFET, IGBT इत्यादींचे उत्पादन समाविष्ट आहे, जे प्रामुख्याने इलेक्ट्रिक वाहने, फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन, रेल्वे ट्रान्झिट, डेटा सेंटर, चार्जिंग आणि इतर पायाभूत सुविधांमध्ये वापरले जातात. कामगिरीचे फायदे खालीलप्रमाणे आहेत:
उच्च दाब वैशिष्ट्ये वाढवली. सिलिकॉन कार्बाइडची ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेंथ सिलिकॉनपेक्षा १० पट जास्त आहे, ज्यामुळे सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणांचा उच्च दाब प्रतिरोध समतुल्य सिलिकॉन उपकरणांपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होतो.
उच्च तापमानाची वैशिष्ट्ये चांगली. सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये सिलिकॉनपेक्षा जास्त थर्मल चालकता असते, ज्यामुळे उपकरण उष्णता नष्ट करणे सोपे होते आणि ऑपरेटिंग तापमानाची मर्यादा जास्त असते. उच्च तापमान प्रतिकारामुळे पॉवर घनतेत लक्षणीय वाढ होऊ शकते, तसेच कूलिंग सिस्टमवरील आवश्यकता कमी होतात, ज्यामुळे टर्मिनल अधिक हलके आणि सूक्ष्म बनू शकते.
कमी ऊर्जेचा वापर. ① सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणाचा ऑन-रेझिस्टन्स खूप कमी आणि ऑन-लॉस कमी असतो; (२) सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणांचा गळतीचा प्रवाह सिलिकॉन उपकरणांपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी होतो, ज्यामुळे वीज हानी कमी होते; ③ सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणांच्या टर्न-ऑफ प्रक्रियेत करंट टेलिंगची कोणतीही घटना नसते आणि स्विचिंग लॉस कमी असतो, ज्यामुळे व्यावहारिक अनुप्रयोगांच्या स्विचिंग फ्रिक्वेन्सीमध्ये मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होते.
अर्ध-इन्सुलेटेड SiC सब्सट्रेट: नायट्रोजन डोपिंग एकाग्रता, वाढीचा दर आणि क्रिस्टल प्रतिरोधकता यांच्यातील संबंधित संबंध कॅलिब्रेट करून वाहक उत्पादनांच्या प्रतिरोधकतेचे अचूक नियंत्रण करण्यासाठी N डोपिंगचा वापर केला जातो.
उच्च शुद्धता असलेले अर्ध-इन्सुलेट सब्सट्रेट मटेरियल
अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बन-आधारित आरएफ उपकरणे पुढे अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटवर गॅलियम नायट्राइड एपिटॅक्सियल थर वाढवून सिलिकॉन नायट्राइड एपिटॅक्सियल शीट तयार करून बनवली जातात, ज्यामध्ये एचईएमटी आणि इतर गॅलियम नायट्राइड आरएफ उपकरणे समाविष्ट आहेत, जी प्रामुख्याने 5G कम्युनिकेशन्स, वाहन कम्युनिकेशन्स, संरक्षण अनुप्रयोग, डेटा ट्रान्समिशन, एरोस्पेसमध्ये वापरली जातात.
सिलिकॉन कार्बाइड आणि गॅलियम नायट्राइड मटेरियलचा सॅच्युरेटेड इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट रेट सिलिकॉनच्या अनुक्रमे २.० आणि २.५ पट आहे, त्यामुळे सिलिकॉन कार्बाइड आणि गॅलियम नायट्राइड उपकरणांची ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी पारंपारिक सिलिकॉन उपकरणांपेक्षा जास्त आहे. तथापि, गॅलियम नायट्राइड मटेरियलचा तोटा म्हणजे खराब उष्णता प्रतिरोधकता, तर सिलिकॉन कार्बाइडमध्ये चांगली उष्णता प्रतिरोधकता आणि थर्मल चालकता असते, जी गॅलियम नायट्राइड उपकरणांच्या खराब उष्णता प्रतिरोधकतेची भरपाई करू शकते, म्हणून उद्योग अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइडला सब्सट्रेट म्हणून घेतो आणि आरएफ उपकरणे तयार करण्यासाठी सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटवर गॅन एपिटॅक्सियल थर वाढवला जातो.
जर उल्लंघन झाले तर संपर्क हटवा.
पोस्ट वेळ: जुलै-१६-२०२४