探讨碳化硅半导体技术的新发展
SiC功率半导体器件的优势和发展前景

SiC功率半导体器件的优势和发展前景SiC(碳化硅)功率半导体器件是一种新兴的半导体材料,具有许多优势和广阔的发展前景。
以下是SiC功率半导体器件的优势和发展前景。
1.高温工作能力:与传统的硅功率半导体器件相比,SiC器件能够在高温环境下工作,其工作温度可达到300摄氏度以上。
这使得SiC器件在航空航天、军事装备和汽车等应用领域具有巨大的潜力。
2.高电压耐受能力:SiC器件具有更高的击穿电场强度和较低的导通电阻,可以实现更高的电压耐受能力。
这使得SiC器件在高压和高电场应用中具有优势,如电力电子转换、电力传输和分配、电网充放电和电动车充电等。
3.高频特性:由于SiC材料的电子迁移率和终端速度较高,SiC器件具有优秀的高频特性。
这使得SiC器件在高频交流/直流转换器和射频功率放大器中具有广泛的应用。
4.低导通和开启损耗:SiC材料的电阻率较低,电流密度较大。
这导致SiC器件在导通过程中的能耗更低,进而减少了开关损耗。
相对于硅器件,SiC器件具有更高的效率和更小的温升。
这使得SiC器件在能源转换和电源管理领域具有潜在的应用前景。
5.小体积和轻量化:SiC器件的小体积和轻量化特性,使得其在高功率密度应用和紧凑空间条件下的应用更具优势。
这对于电动汽车、风力和太阳能发电系统、飞机和船舶等领域都有重要意义。
6.高可靠性和长寿命:由于SiC器件的抗辐射、抗高温、耐压击穿和抗电荷扩散等特性,它具有较高的可靠性和长寿命。
这对于军事装备、航空航天和核电等关键领域的应用具有重要意义。
SiC功率半导体器件的发展前景广阔。
随着科技的不断进步和物联网的快速发展,对于功率器件的要求愈发严苛。
在电力转换、能源管理和电动汽车等领域,对功率器件的需求将进一步增加,而SiC器件作为一种高温、高电压和高频特性都优异的功率半导体器件,将有望取代传统的硅器件,成为未来功率电子的主流。
此外,随着SiC材料的制备工艺和工艺技术的不断改进,SiC器件的成本也在逐渐下降。
半导体技术的新材料发展及应用

半导体技术的新材料发展及应用随着计算机、通讯、物联网和人工智能等新技术的不断快速发展,半导体技术在这些领域中的应用越来越广泛。
而随着人们对于新材料和新技术的不断探索,半导体材料的发展正处于一个新的突破点。
在这篇文章中,我们将深入探讨半导体技术的新材料发展及其应用。
一. 新材料的发展1. 碳化硅材料碳化硅(SiC)是一种非常有前途的半导体材料,具有良好的热导性能和耐高温性能。
碳化硅材料可以在高温下工作,因此适用于制造高温二极管和功率器件等。
目前,碳化硅材料已经在汽车、电力等领域得到广泛应用。
2. 氮化镓材料氮化镓(GaN)材料是一种具有高电子迁移率和高饱和电流密度的半导体材料。
它广泛应用在LED照明、光伏发电、无线通讯和雷达系统等领域。
氮化镓材料的特点是具有高亮度、长寿命、低能耗等优点。
3. 氮化铝材料氮化铝(AlN)是一种具有高热导性、高电绝缘性和高机械强度的半导体材料。
它广泛用于氮化镓LED、超声波传感器、高功率半导体器件、氢化物半导体器件等。
在这些领域中,氮化铝材料已经显示出更高的性能和更低成本。
二. 新材料的应用1. LED照明LED照明已经成为新能源照明领域发展的主流,这主要得益于氮化镓材料的广泛应用。
氮化镓材料的特点是具有高亮度、长寿命、低能耗等优点,因此可以替代传统的白炽灯和荧光灯。
LED照明在新能源领域中的应用已经日益增多。
2. 无线通讯随着人工智能、物联网等领域的快速发展,无线通讯的需求也在不断增加。
在这方面,氮化镓和碳化硅材料的应用得以广泛发展。
氮化镓材料的高频特性良好,是移动通讯中的重要材料,如5G基站中的功率放大器模块就采用氮化镓材料。
碳化硅材料因其高温性能良好,被广泛应用于电力电路中。
3. 太阳能电池氮化铝材料在太阳能电池中广泛应用,它具有高电绝缘性和高光学透过率等特点。
太阳能电池具有非常好的可再生性和环保性,因此也吸引了越来越多的人的关注。
4. 其他应用除了上述领域外,新材料还在许多其他领域得到广泛应用。
碳化硅的现状及未来五至十年发展前景

碳化硅的现状及未来五至十年发展前景引言:在当今高科技行业中,碳化硅材料因其在高温、高频、高压和高功率等条件下的出色性能而备受追捧。
本文将重点介绍碳化硅的现状,并探讨其未来五至十年的发展前景。
1. 碳化硅的特性与应用:碳化硅是一种由碳素和硅原子构成的化合物,具有优异的热导性、耐高温性和耐化学腐蚀性能。
其宽带隙特性使得碳化硅材料在高温条件下具有低电阻率和高电场饱和速度,适用于电力电子器件、光电子器件、半导体材料等领域。
例如,碳化硅功率器件可用于电动车、太阳能逆变器和电网稳定器等领域,提高能源利用效率和系统可靠性。
2. 碳化硅产业的现状:目前,碳化硅材料产业已进入快速发展期。
全球范围内,日本、美国、欧洲和中国等国家和地区成为碳化硅产业的主要参与者。
在制备技术方面,包括化学气相沉积、热解法、热压法和反应烧结法等多种方法得到了广泛应用。
此外,碳化硅材料的制备也在不断优化,尤其是单晶碳化硅的大面积生长技术的突破,使得碳化硅材料的市场应用得以扩大。
3. 碳化硅产业的发展前景:未来五至十年,碳化硅产业有望进一步迎来快速发展。
首先,碳化硅材料具有良好的可控性和可复制性,有利于大规模商业化生产。
其次,碳化硅材料在新一代通信技术、新能源技术和新材料技术等领域具有广阔的应用前景。
特别是在5G通信技术、新能源汽车和工业自动化等领域,碳化硅材料将发挥重要作用。
此外,碳化硅材料的研发和应用也得到了政府和企业的大力支持,为产业的快速发展提供了有力保障。
结论:碳化硅作为一种有着广阔应用前景的材料,在高科技领域中扮演着越来越重要的角色。
未来五至十年,碳化硅产业有望迎来快速发展,推动高温、高频、高压和高功率领域的创新发展。
随着制备技术的不断完善和应用领域的扩大,碳化硅将成为推动高科技产业进步的重要力量。
碳化硅半导体的介绍及发展前景

灵敏的,创新的
一些小型的,具有创新精神的公司往往会对先进技术产生促进作用。在SiC领域内, 一个这样的例子是Arkansas Power Electronics International Inc。APEI专攻对于使用 SiC器件作为核心技术的高性能功率电子系统的开发。APEI公司的总裁Alexander B. Lostetter博士说:“APEI公司特别关注那些用于极端环境(温度高于500℃或更高) 和/或具有很高功率密度的应用场合的技术。”
发展及前景
关于碳化硅的几个事件 1905 1905年 第一次在陨石中发现碳化硅 1907年 第一只碳化硅发光二极管诞生 1955年 理论和技术上重大突破,LELY提出生长高品质碳化概念,从此将S IC作为重要的电子材料 1958年 在波士顿召开第一次世界碳化硅会议进行学术交流 1978年 六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年首次采用“LE LY改进技术”的晶粒提纯生长方法 1987年~至今以CREE的研究成果建立碳化硅生产线,供应商开始提供商品 化的碳化硅基
Байду номын сангаас 图1 黑碳化硅
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料 用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或 汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材 料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%) 是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。 此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。 碳化硅的硬度很大,具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。
研究的结果证实了更高开关频率的可能性,在以前,更高的开关频率一直受限于纯 硅二极管的反向恢复损耗。Err限制了在减小开启损耗上的进一步发展。Skibinski解 释道:“硅模块的供给商推荐使用一个门电阻Rgate (例如25 ,来平衡IGBT的开启能 量损耗(Eon) 关断能量损耗(Eoff)。”然而对于SiC二极管,门电阻Rgate就可以省往不 用了。 他说:“SiC二极管能够降低总功率损耗(Eon+Err+Eoff),这一特性仔驱动上的应用 有着潜伏优点。”首先,在使用同样的制冷系统的条件下,它可以达到4倍的开关 频率,可以使前置电磁滤波用具有更好的性能、更小的体积和更低的价格。或者, 你也可以保存现在的开关频率和制冷系统,这样就可以得到更高的效率和稳定性、 更低的损耗、更高的额定输出。降低的总功率损耗可以潜伏地降低制冷花费。 Yaskawa Electric是另一个采用SiC技术的驱动生产商,他把SiC技术应用于雷达屏幕 上。Yaskawa Electric总结SiC的基本的优点有:高工作温度、高开关速度、在导通和 开关模式下都具有更低的损耗,这些是驱动系统更加有效率。
半导体材料的发展前景和趋势

半导体材料的发展前景和趋势半导体材料,在现代科技领域具有举足轻重的地位,是电子产业和信息技术发展的基石。
随着科技的日新月异,半导体材料也展现出无限的发展潜力。
本文将对半导体材料的发展前景和趋势进行深入探讨。
一、新型半导体材料的崛起传统的半导体材料,如硅,虽然在许多领域中仍占据主导地位,但已逐渐不能满足日益增长的技术需求。
因此,新型半导体材料如氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)和氧化锌(ZnO)等正逐渐崭露头角。
这些材料具有更高的电子迁移率、高热导率和大禁带宽度等特点,使得电子设备能够实现更高的频率、更大的功率以及更低的能耗。
二、柔性电子材料的广泛应用随着可穿戴设备和智能家居的普及,柔性电子材料的需求日益增长。
柔性电子材料具有良好的柔韧性和可延展性,能够适应各种复杂形状的表面,为电子产品提供了更大的设计空间。
同时,柔性电子材料在医疗、军事等领域也有着广泛的应用前景。
三、生物相容性半导体材料的研究进展在生物医学领域,半导体材料的应用越来越广泛。
生物相容性半导体材料是指那些对生物体无毒、无害、无刺激,且能与生物体相容的材料。
这类材料在组织工程、药物传递和生物成像等领域具有巨大的应用潜力。
随着研究的深入,未来有望为生物医学领域带来革命性的突破。
四、量子点及二维材料的潜力量子点和二维材料是近年来备受瞩目的新兴领域。
量子点材料具有独特的光电性能,可应用于显示、照明和太阳能电池等领域。
而二维材料如石墨烯和过渡金属二卤化物等则展现出超常的力学、电学和热学性能,为新一代电子器件和光电器件的发展提供了可能。
五、智能化和定制化趋势随着人工智能和物联网技术的发展,半导体材料的智能化和定制化成为未来发展的必然趋势。
通过集成各种传感器和执行器,半导体材料将能够实时感知环境变化并做出相应调整,从而实现智能化。
同时,基于3D打印等技术,可以根据特定需求定制化生产半导体材料,进一步提高生产效率和满足个性化需求。
六、绿色环保和可持续发展在可持续发展的大背景下,半导体材料的绿色环保和可持续发展也成为关注的焦点。
国内外碳化硅的研究和发展

国内外碳化硅的研究和发展碳化硅(Silicon Carbide, SiC)是一种具有广泛应用前景的先进材料,在电子、光电、能源和化工等多个领域都显示出了出色的性能和潜力。
研究和发展碳化硅材料,不仅有助于推动材料科学的进步,还能为未来高科技产业的发展提供核心支持。
在国内外,在碳化硅研究和发展方面已经取得了很多重要进展。
首先,碳化硅材料在电子技术领域具有广泛应用前景。
它具有高电子迁移率、高电场饱和漂移速度等优异电子性能,可用于制备高频、高功率的半导体器件。
碳化硅晶体管是近年来研究热点之一,它可以替代传统的硅晶体管,具有更好的热传导性能和更高的工作温度。
此外,碳化硅还可以用于制备高压功率器件和射频功率放大器等电子元器件,其应用前景广阔。
其次,碳化硅材料在光电领域也有重要应用。
由于碳化硅的宽能隙特性,它具有较高的光电转换效率和较低的漏电流密度,因此可以用于制备高效率的太阳能电池。
碳化硅纳米线光电探测器也因其高响应速度和低噪声而备受关注。
此外,碳化硅材料还可以用于制备高功率激光器、高亮度LED照明等。
同时,碳化硅材料在能源领域也有广泛应用。
由于碳化硅的高热导率和化学稳定性,它可以用于制备高温热交换器和燃烧室等高温设备。
此外,碳化硅陶瓷膜层还可以提高燃料电池和锂离子电池的性能,具有很高的应用潜力。
此外,在化工领域,碳化硅材料的耐腐蚀性、耐磨性和高硬度等特点使其成为热处理工业中的重要材料。
碳化硅涂层可以提高金属零件的耐磨性和耐蚀性,延长设备的使用寿命。
此外,碳化硅耐高温和耐腐蚀的特性也使其成为化学反应器和耐用陶瓷等化工设备的理想材料。
综上所述,国内外在碳化硅研究和发展方面取得了显著进展。
碳化硅作为一种先进材料,在电子、光电、能源和化工等领域都具有广阔的应用前景。
未来,随着技术的不断进步和应用领域的拓展,碳化硅材料的研究和开发将持续深入,为各行业带来更多的创新机遇和经济效益。
全球及中国碳化硅(SiC)行业现状及发展趋势分析

全球及中国碳化硅(SiC)行业现状及发展趋势分析一、碳化硅产业概述碳化硅是一种无机物,化学式为SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。
碳化硅是一种半导体,在自然界中以极其罕见的矿物莫桑石的形式存在。
自1893年以来已经被大规模生产为粉末和晶体,用作磨料等。
在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅是应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。
中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体。
碳化硅常用品种二、碳化硅行业发展相关政策近年来,随着半导体行业的迅速发展,碳化硅行业也受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。
国家陆续出台了多项政策,鼓励碳化硅行业发展与创新,如科技部在2020年发布的《“战略性先进电子材料”重点专项2020年度项目》中指出支持功率碳化硅芯片和器件在移动储能装置中的应用(应用示范类),为碳化硅行业提供了良好的发展环境。
碳化硅行业发展相关政策相关报告:产业研究院发布的《2024-2030年中国碳化硅(SiC)行业发展运行现状及投资战略规划报告》三、碳化硅行业产业链1、碳化硅行业产业链结构图碳化硅行业产业链主要包括原材料、衬底材料、外延材料以及器件和模块等环节。
在上游,原材料主要包括各类硅烷、氮化硼等,这些原材料经过加工后制成碳化硅衬底材料。
碳化硅衬底材料进一步加工后,可以制成外延材料。
碳化硅器件和模块被广泛应用于各个领域,包括5G通信、新能源汽车、光伏、半导体、轨道交通、钢铁行业、建材行业等。
碳化硅行业产业链结构图2、碳化硅行业上游产业分析碳化硅产业链价值量倒挂,关键部分主要集中在上游端,其中衬底生产成本占总成本的47%,外延环节成本占23%,合计上游成本占到碳化硅生产链总成本的约70%。
其中衬底制造技术壁垒最高、价值量最大,既决定了上游原材料制备的方式及相关参数,同时也决定着下游器件的性能,是未来碳化硅大规模产业化推进的核心。
碳化硅材料的研究及应用前景

碳化硅材料的研究及应用前景碳化硅材料是一种新兴的材料,近年来正在受到越来越多的关注。
它有着优异的耐高温、耐腐蚀、抗氧化和高硬度等物理特性,因此具有广泛应用前景。
本文将介绍碳化硅材料的研究现状和应用前景,探讨其未来的发展方向。
一、碳化硅材料的特性碳化硅材料是一种半导体材料,它由碳(C)和硅(Si)两种元素组成,具有特殊的晶体结构和优异的物理、化学性质。
具体来说,它具有如下特性:1. 耐高温:碳化硅材料具有高温稳定性,能够在高温下稳定运行,因此广泛应用于高温环境下的机械、电子器件等领域。
2. 耐腐蚀:碳化硅材料具有优异的腐蚀抗性,适合用于多种酸、碱等强腐蚀性物质的环境中。
3. 抗氧化:碳化硅材料不易氧化,能够在高氧环境中保持稳定。
4. 高硬度:碳化硅材料硬度极高,是天然金刚石之后的第二硬材料,在机械加工、磨料加工等领域有广泛应用。
二、碳化硅材料的研究现状碳化硅作为一种新兴材料,其研究进展也十分活跃。
现在,碳化硅材料的研究主要涉及以下几个方面:1. 合成方法:目前,碳化硅材料的合成方法主要有化学气相沉积法、热压法、热化学气相沉积法等。
其中,化学气相沉积法是目前较为常用的一种方法,能够制备出高质量的碳化硅材料。
2. 结构研究:对于碳化硅材料的结构研究也是一个重要的方向。
近年来,越来越多的学者开始关注碳化硅的表面结构和晶体结构,这对于其材料性能的提升和应用的拓展具有重要意义。
3. 功能化探究:此外,对于碳化硅材料的功能化探究也在不断深入。
当前已有研究表明,通过对碳化硅进行掺杂等处理,能够使其具有更优异的物理、化学性质,因此这一方向的研究也十分具有前景。
三、碳化硅材料的应用前景由于碳化硅材料独特的物理、化学特性,其在多个领域具有广泛的应用前景。
以下是几个主要应用领域:1. 电子领域:碳化硅材料的高温稳定性,使其在电子领域的应用具有独特的优势。
目前,碳化硅材料已经开始应用于高频、高功率器件、射频器件、硅基太阳能电池等领域。
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探讨碳化硅半导体技术的新发展摘要:随着社会的发展与进步,重视碳化硅半导体技术对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍碳化硅半导体技术新发展的有关内容。
关键词碳化硅;半导体;材料;技术;工艺;发展;
中图分类号:tq163+.4 文献标识码:a 文章编号:
引言
随着科学技术的发展,宇脱国防,是有勘探等领域对半导体电子器件提出了极为严格的要求,开发研制高温、高频、高功率、高耐压及抗辐射等新型半导体器件成为日益紧迫的问题.目前,半导体行业中常用的si材料由于本身条件的限制,对上述要求难以胜任;而作为n-n族二元半导体材料的sic具有较大的热导率、高临界击穿电场、宽禁带、高载流子迁移率等特点,越来越引起人们的重视.国外现已研制出多种sic器件.特别是在高沮功率器件方面,所制备的sic mc3sfet等器件的性能远远超出同类si器件.目前已有sic 蓝色发光器件作为商品出售.随着sic单晶生长技术和薄膜生长技术的突破,sic材料在研制高温、高频、大功率、抗辐射半导体器件方面受到极大关注,并加速了该领域的发展步伐.近两年来,国际上已掀起了对sic材料及器件研究的热潮。
一、半导体材料的特征
半导体材料在自然界及人工合成的材料中是一个大的部类。
顾名思义,半导体在其电的传导性方面,其电导率低于导体,而高于
绝缘体。
它具有如下的主要特征。
(1)在室温下,它的电导率在103—10-9s/cm之间,s为西门子,电导单位,s=1/r(w. cm) ;一般金属为107—104s/cm,而绝缘体则<10-10,最低可达10-17。
同时,同一种半导体材料,因其掺入的杂质量不同,可使其电导率在几个到十几个数量级的范围内变化,也可因光照和射线辐照明显地改变其电导率;而金属的导电性受杂质的影响,一般只在百分之几十的范围内变化,不受光照的影响。
(2)当其纯度较高时,其电导率的温度系数为正值,即随着温度升高,它的电导率增大;而金属导体则相反,其电导率的温度系数为负值。
(3)有两种载流子参加导电。
一种是为大家所熟悉的电子,另一种则是带正电的载流子,称为空穴。
而且同一种半导体材料,既可以形成以电子为主的导电,也可以形成以空穴为主的导电。
在金属中是仅靠电子导电,而在电解质中,则靠正离子和负离子同时导电。
二、晶体生长
sic具有同质异型体的特点,其每一种晶体结构都有着自己独特的电学及光学性质.表1给出了常见的几种具有不同晶体结构的sic 的电学特性与硅及砷化稼的比较.在许多器件应用中,sic的高击穿电场(比硅的5倍还大、宽的禁带宽度吸大于硅的2倍、高载流子饱和漂移速度(是硅的2倍)以及大热导率(大于硅的3倍)将充分发挥器件的应用潜力。
尽管许多年以前人们就已经知道了sic的一些潜在的优良电学特性,但由于材料生长的原因,直到现在还不能将这些特性充分应
用到器件或集成电路中去.目前通过改进型lely升华的方法得到了大面积重复性好的&h-sic单晶,1989年2. 54 cm的6h-sic单晶片首先商业化,此后sic半导体器件技术得到迅猛发展。
在众多的sic晶休结构中,4h-sic和6h-s〔由于其单晶生长工艺的成熟性以及较好的重复性,使它们在电子器件中应用比较广泛.市场上可得到的4h或8h sic晶片的直径已经达到4.445 cm,具体价格根据其规格的不同从800 -2 000美元/片不等,这些产品主要来自于美国的cree公司.如果晶片的价格有所下降,将会更加促进sic技术的发展.另外,westinghouse公司在sig材料方面也取得了一些可喜的成果:他们成功地制备了半绝缘sic晶片,其室温下的电阻率大于10ωcm,并首次得到7. 82 cm的sfc晶片。
4h-s ic的载流子迁移率较8h-sic.的要高,这使其成为大多数sic器件的首选材料. 8h-sig本身固有的迁移率各向异性使之在平行于g轴方向导通率有所下降,导致纵向mosfet功率器件多选用4h-sic.为减小纵向mosfet功率器件中衬底寄生电阻,目前4h-sic 电阻率可达到0.0028dωcm.4h-sig的高迁移率掩盖了利用8h-sig 为衬底进行同质外延而生成3g-sig薄膜所带来的优点。
目前影响sig电子器件实现的首要因素之一就是控制生长高质量的sic外延薄膜.在sic电子器件的实现过程中,控制生长高质量的外延层是关键的一步、目前,化学气相淀积技术可满足制备重复性好的外延层及批t生产这两方面的需求.为了减少由于晶格失配、热膨胀系数不同所带来的缺陷等间题,生长时选用sic基片.
首先要抛光sic基片使其表面偏离(0001)基面3 度,这将使外延层中原子堆垛顺序与sic衬底内的原子堆垛顺序相同.同时,为得到n 型外延层,可在反应气体中加人氮气(n2);而p型则加入三甲基铝或三乙基铝.如果在今后的工作中能够很好地解决在大面权si 上异质外延生长低块陷的3gsic薄膜的问题。
那么3c-sic必将在以后的sig器件和集成电路中发挥越来越重要的作用。
随着从sic器件向着sic集成电路的发展,sic外延层的均匀性和外延层表面形态的好坏也越来越重要.目前,商业上sic外延层厚度的容差为士25%,而研究人员报道了修杂均匀性为士20%厚度均匀性容差为士7%的大于5. 08 cm的sic基片.对于所有的sic同质外延层,目前均为观察到具有十分理想的表面形貌、据预侧,借助于精密的cvd反应装置、日益成熟的反应条件,在不远的将来这些问题都会迎刃而解、
三、分立器件
近几年来,在一些文献中相继报道了许多sic器件模型,其中的一些已经进人商品市场.蓝色发光二极管是首次进人商业领域的sic器件,而小信号二极管、结型场效应晶体管(工作温度大于350℃)以及紫外光敏管也正逐步商品化。
到目前为止,对于像金属化、离子注人、表面钝化、氧化及刻蚀等这些基本的器件工艺技术只进行了有限的研究工作(因此sic器件均未采用优化的器件设计和工艺流程).
尽管缺乏优化的器件制造工艺。
从不同的s〔器件样品中还是得
到了许多令人鼓舞的结果.实验中,x波段sic mosfet虽然存在很强的衬底低寄生电阻率现象,但其输出功率密度在1 ghz时仍优于gaas mosfet的理论最大值.首次制备在高阻6h-s(衬底上的微波mosfet测量得到fmax为25 ghz,在1o ghz时频率增益为8. 5 db.近来kimoto等在高压(500---1 000 v) 4h-sic肖特基整流管的研究中已得到比si肖特基整流管的接触电阻的理论最小值小1 00。
多倍的接触电阻.目前,工作沮度超过300℃的sic pn结二极
管,mosfet,jfet,bjt以及可控硅等器件已经研制成功(如图1所示).当这些未进标封装的器件在大气中600℃下工作时,其合金部位所发生的化学变化使它的工作寿命仅为几个小时;但在无氧环境下,器件的寿命则很长.显然,研究河靠的内部连接、钝化以及封装技术对于sic器件能否在恶劣条件下工作极为重要。
除了微管缺陷外,sic基片外延层中的位错密度侧得为10
000/cm2这些缺陷不像微管缺陷那祥对器件的功能有很大的损害、但它们的存在将影响器件的漏电流、场击穿、载流子寿命和其他的物理效应.观察用leiy生成的sic晶片(不适合大批量生产),会发现有大于1 mm2的无缺陷面积存在、这表明这些缺陷是可以避免的.。