SiC सिलिकॉन कार्बाइडडिवाइस कच्चे माल के रूप में सिलिकॉन कार्बाइड से बने उपकरण को संदर्भित करता है।
विभिन्न प्रतिरोध गुणों के अनुसार, इसे प्रवाहकीय सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों और में विभाजित किया गया हैअर्द्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइडआरएफ उपकरण.
सिलिकॉन कार्बाइड के मुख्य उपकरण रूप और अनुप्रयोग
SiC के मुख्य लाभSi सामग्रीहैं:
SiC का बैंड गैप Si से 3 गुना अधिक 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 सकती है।
SiC में Si की तुलना में 3 गुना अधिक तापीय चालकता है, बेहतर गर्मी अपव्यय प्रदर्शन है, यह उच्च शक्ति घनत्व को सहारा दे सकता है और गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को कम कर सकता 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 पावर डिवाइस प्रवाहकीय सब्सट्रेट पर सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल परत के विकास के माध्यम से है, सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल शीट को आगे संसाधित किया जाता है, जिसमें शॉटकी डायोड, एमओएसएफईटी, आईजीबीटी आदि का उत्पादन शामिल है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन, रेल पारगमन, डेटा सेंटर, चार्जिंग और अन्य बुनियादी ढांचे में किया जाता है। प्रदर्शन लाभ इस प्रकार हैं:
उन्नत उच्च दबाव विशेषताएँ। सिलिकॉन कार्बाइड की विखंडन विद्युत क्षेत्र शक्ति सिलिकॉन की तुलना में 10 गुना अधिक है, जो सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों के उच्च दबाव प्रतिरोध को समकक्ष सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में काफी अधिक बनाता है।
बेहतर उच्च तापमान विशेषताएँ। सिलिकॉन कार्बाइड में सिलिकॉन की तुलना में उच्च तापीय चालकता होती है, जो डिवाइस की गर्मी अपव्यय को आसान बनाता है और सीमा संचालन तापमान को अधिक बनाता है। उच्च तापमान प्रतिरोध से बिजली घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है, जबकि शीतलन प्रणाली पर आवश्यकताओं को कम किया जा सकता है, ताकि टर्मिनल अधिक हल्का और छोटा हो सके।
कम ऊर्जा खपत। ① सिलिकॉन कार्बाइड डिवाइस में बहुत कम प्रतिरोध और कम ऑन-लॉस होता है; (2) सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों की लीकेज करंट सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में काफी कम हो जाती है, जिससे बिजली की हानि कम हो जाती है; ③ सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों की टर्न-ऑफ प्रक्रिया में कोई करंट टेलिंग घटना नहीं होती है, और स्विचिंग लॉस कम होता है, जो व्यावहारिक अनुप्रयोगों की स्विचिंग आवृत्ति में काफी सुधार करता है।
अर्ध-इन्सुलेटेड SiC सब्सट्रेट: नाइट्रोजन डोपिंग सांद्रता, वृद्धि दर और क्रिस्टल प्रतिरोधकता के बीच संगत संबंध को कैलिब्रेट करके चालक उत्पादों की प्रतिरोधकता को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए N डोपिंग का उपयोग किया जाता है।
उच्च शुद्धता अर्द्ध-इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट सामग्री
अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बन-आधारित आरएफ उपकरणों को सिलिकॉन नाइट्राइड एपीटैक्सियल शीट तैयार करने के लिए अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर गैलियम नाइट्राइड एपीटैक्सियल परत को विकसित करके 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 सामग्री की संतृप्त इलेक्ट्रॉन बहाव दर क्रमशः सिलिकॉन की तुलना में 2.0 और 2.5 गुना है, इसलिए सिलिकॉन कार्बाइड और गैलियम नाइट्राइड उपकरणों की ऑपरेटिंग आवृत्ति पारंपरिक सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में अधिक है। हालांकि, गैलियम नाइट्राइड सामग्री में खराब गर्मी प्रतिरोध का नुकसान है, जबकि सिलिकॉन कार्बाइड में अच्छा गर्मी प्रतिरोध और तापीय चालकता है, जो गैलियम नाइट्राइड उपकरणों के खराब गर्मी प्रतिरोध के लिए बना सकता है, इसलिए उद्योग सब्सट्रेट के रूप में अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइड लेता है, और आरएफ उपकरणों के निर्माण के लिए सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर गैन एपिटैक्सियल परत उगाई जाती है।
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पोस्ट करने का समय: जुलाई-16-2024