SiC सिलिकॉन कार्बाइडडिवाइस कच्चे माल के रूप में सिलिकॉन कार्बाइड से बने डिवाइस को संदर्भित करता है।
विभिन्न प्रतिरोध गुणों के अनुसार, इसे प्रवाहकीय सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों और में विभाजित किया गया हैअर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइडआरएफ उपकरण.
सिलिकॉन कार्बाइड के मुख्य उपकरण रूप और अनुप्रयोग
SiC के मुख्य लाभSi सामग्रीहैं:
SiC में Si की तुलना में 3 गुना बैंड गैप होता है, जो रिसाव को कम कर सकता है और तापमान सहनशीलता को बढ़ा सकता है।
SiC में Si की तुलना में 10 गुना अधिक विखंडन क्षेत्र शक्ति होती है, जो धारा घनत्व, प्रचालन आवृत्ति में सुधार कर सकती है, वोल्टेज क्षमता को सहन कर सकती है तथा ऑन-ऑफ हानि को कम कर सकती है, जो उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त है।
SiC में इलेक्ट्रॉन संतृप्ति बहाव गति Si की तुलना में दोगुनी होती है, इसलिए यह उच्च आवृत्ति पर काम कर सकता है।
SiC में Si की तुलना में 3 गुना अधिक तापीय चालकता, बेहतर ऊष्मा अपव्यय प्रदर्शन, उच्च शक्ति घनत्व का समर्थन और ऊष्मा अपव्यय आवश्यकताओं को कम करने की क्षमता होती है, जिससे उपकरण हल्का हो जाता है।
प्रवाहकीय सब्सट्रेट
प्रवाहकीय सब्सट्रेट: क्रिस्टल में विभिन्न अशुद्धियों, विशेष रूप से उथले स्तर की अशुद्धियों को हटाकर, क्रिस्टल की आंतरिक उच्च प्रतिरोधकता प्राप्त करना।
प्रवाहकीयसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटSiC वेफर
प्रवाहकीय सिलिकॉन कार्बाइड विद्युत उपकरण, प्रवाहकीय सब्सट्रेट पर सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल परत के विकास के माध्यम से, सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल शीट को आगे संसाधित करता है, जिसमें शॉट्की डायोड, MOSFET, IGBT आदि का उत्पादन शामिल है। इनका उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों, फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन, रेल परिवहन, डेटा सेंटर, चार्जिंग और अन्य बुनियादी ढाँचों में किया जाता है। इसके प्रदर्शन लाभ इस प्रकार हैं:
उन्नत उच्च दाब विशेषताएँ। सिलिकॉन कार्बाइड की विभंजन विद्युत क्षेत्र शक्ति सिलिकॉन की तुलना में 10 गुना अधिक है, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों का उच्च दाब प्रतिरोध समतुल्य सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में काफ़ी अधिक हो जाता है।
बेहतर उच्च तापमान विशेषताएँ। सिलिकॉन कार्बाइड में सिलिकॉन की तुलना में अधिक तापीय चालकता होती है, जिससे उपकरण का ऊष्मा अपव्यय आसान हो जाता है और अधिकतम परिचालन तापमान अधिक हो जाता है। उच्च तापमान प्रतिरोध से शक्ति घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है, जबकि शीतलन प्रणाली की आवश्यकता कम हो जाती है, जिससे टर्मिनल अधिक हल्का और छोटा हो सकता है।
कम ऊर्जा खपत। 1 सिलिकॉन कार्बाइड डिवाइस में बहुत कम प्रतिरोध और कम नुकसान होता है; (2) सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों की रिसाव धारा सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में काफी कम हो जाती है, जिससे बिजली की हानि कम हो जाती है; 2 सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों की टर्न-ऑफ प्रक्रिया में कोई वर्तमान टेलिंग घटना नहीं होती है, और स्विचिंग हानि कम होती है, जो व्यावहारिक अनुप्रयोगों की स्विचिंग आवृत्ति में काफी सुधार करती है।
अर्ध-इन्सुलेटेड SiC सब्सट्रेट: नाइट्रोजन डोपिंग सांद्रता, वृद्धि दर और क्रिस्टल प्रतिरोधकता के बीच संगत संबंध को कैलिब्रेट करके प्रवाहकीय उत्पादों की प्रतिरोधकता को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए N डोपिंग का उपयोग किया जाता है।
उच्च शुद्धता वाली अर्ध-इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट सामग्री
अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बन-आधारित आरएफ उपकरणों को अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर गैलियम नाइट्राइड एपीटैक्सियल परत को विकसित करके सिलिकॉन नाइट्राइड एपीटैक्सियल शीट तैयार करने के लिए बनाया जाता है, जिसमें एचईएमटी और अन्य गैलियम नाइट्राइड आरएफ उपकरण शामिल हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से 5 जी संचार, वाहन संचार, रक्षा अनुप्रयोगों, डेटा ट्रांसमिशन, एयरोस्पेस में किया जाता है।
सिलिकॉन कार्बाइड और गैलियम नाइट्राइड पदार्थों की संतृप्त इलेक्ट्रॉन बहाव दर सिलिकॉन की तुलना में क्रमशः 2.0 और 2.5 गुना है, इसलिए सिलिकॉन कार्बाइड और गैलियम नाइट्राइड उपकरणों की संचालन आवृत्ति पारंपरिक सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में अधिक होती है। हालाँकि, गैलियम नाइट्राइड पदार्थों में कम ऊष्मा प्रतिरोध का नुकसान होता है, जबकि सिलिकॉन कार्बाइड में अच्छी ऊष्मा प्रतिरोध और तापीय चालकता होती है, जो गैलियम नाइट्राइड उपकरणों के कम ऊष्मा प्रतिरोध की भरपाई कर सकती है। इसलिए, उद्योग अर्ध-अछूता सिलिकॉन कार्बाइड को सब्सट्रेट के रूप में लेता है, और आरएफ उपकरणों के निर्माण के लिए सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर एक एपीटैक्सियल परत विकसित करता है।
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पोस्ट करने का समय: जुलाई-16-2024