Applicazione del wafer in carburo di silicio e tendenza di sviluppo futura

Applicazione del wafer in carburo di silicio e tendenza di sviluppo futura

Carburo di silicio (Sic) è la principale direzione di sviluppo dell'industria dei semiconduttori di potenza, e il suo utilizzo nella produzione di dispositivi di potenza può migliorare significativamente l'utilizzo dell'energia. Nel prossimo futuro, I veicoli a nuova energia saranno i principali scenari applicativi dei dispositivi di potenza in carburo di silicio.

Rispetto ai tradizionali materiali in silicio, Il carburo di silicio è un tipico rappresentante della terza generazione di materiali semiconduttori. Ha le caratteristiche di un'ampia larghezza di banda, Resistenza alle alte temperature, Elevata resistenza alla pressione, ad alta frequenza, Elevata potenza e resistenza alle radiazioni.

Presenta i vantaggi di un'elevata velocità di commutazione e di un'elevata efficienza, che può ridurre notevolmente il consumo energetico del prodotto, migliorare l'efficienza di conversione dell'energia, e ridurre il volume del prodotto. Sarà il materiale di base più utilizzato per la produzione di chip semiconduttori in futuro.

I wafer di carburo di silicio sono scaglie monocristalline formate dal taglio, macinatura, lucidatura e pulizia dei cristalli di carburo di silicio. Come materiale di substrato semiconduttore, I wafer di carburo di silicio possono essere trasformati in dispositivi di potenza a base di carburo di silicio e dispositivi a radiofrequenza a microonde attraverso la crescita epitassiale e la produzione di dispositivi. È un importante materiale di base per lo sviluppo dell'industria dei semiconduttori di terza generazione.

Taglio wafer in carburo di silicio SIC Wafer cut con anello di filo diamantato senza fine

A seconda della diversa resistività, I wafer in carburo di silicio possono essere suddivisi in tipo conduttivo e tipo semiisolante. Tra questi, I wafer conduttivi in carburo di silicio sono utilizzati principalmente per la produzione di dispositivi di alimentazione ad alta temperatura e ad alta tensione, e la scala del mercato è grande; I substrati semiisolanti in carburo di silicio sono utilizzati principalmente nei dispositivi a radiofrequenza a microonde e in altri campi. Con la costruzione accelerata delle reti di comunicazione 5G, La domanda del mercato è aumentata in modo significativo.

Il carburo di silicio ha un'ampia gamma di applicazioni

Grazie alla sua ampia banda proibita, Può essere utilizzato per realizzare rilevatori ultravioletti o diodi a luce blu che sono quasi insensibili alla luce solare; La sua tensione di tenuta o campo elettrico è 8 volte quella dell'arseniuro di silicio e di gallio, ed è particolarmente adatto per la produzione di dispositivi ad alta tensione e ad alta potenza come diodi ad alta tensione, triodi di potenza, e dispositivi a microonde ad alta potenza.
E ha un'elevata velocità di migrazione degli elettroni di saturazione, può essere trasformato in vari dispositivi ad alta frequenza (Radiofrequenza e microonde);

Il carburo di silicio è un buon conduttore di calore, e la sua conduttività termica è migliore di qualsiasi altro materiale semiconduttore, che consente ai dispositivi in carburo di silicio di funzionare bene alle alte temperature.

Carburo di silicio (Sic) è un materiale ideale per dispositivi ad alta potenza e il materiale di base di prima generazione per l'industria dei semiconduttori. Oggigiorno, più di 95% dei componenti dei circuiti integrati del mondo sono realizzati in silicio. Con lo sviluppo di applicazioni come i veicoli elettrici e il 5G, la domanda di alta potenza, ad alta tensione, e i dispositivi ad alta frequenza sono in rapido aumento.

Quando la tensione è maggiore di 900 V, saranno esposte le carenze dei MOSFET di potenza e degli IGBT a base di silicio, che sarà limitato in molti aspetti, come l'efficienza di conversione, Frequenza di commutazione, e temperatura di esercizio.

Carburo di silicio (Sic) ha un ampio gap di banda (3 volte quella di Si), alta conducibilità termica (3.3 volte quella di Si o 10 volte quella di GaAs), Elevata mobilità a saturazione di elettroni (2.5 volte quella di Si), campo elettrico ad alta ripartizione (5 volte quella di Si o GaAs), and so on.

È ampiamente utilizzato in ambienti estremi come le alte temperature, ad alta pressione, ad alta frequenza, Dispositivi elettronici ad alta potenza, aerospaziale, Industria militare, e l'energia nucleare.