SiC 탄화규소여기서 '장치'는 탄화규소를 원료로 하여 제작된 장치를 의미합니다.
저항 특성의 차이에 따라 전도성 탄화규소 전력 소자와반절연 탄화규소RF 장치.
탄화규소의 주요 장치 형태 및 응용 분야
SiC의 주요 장점은 다음과 같습니다.Si 재료이다:
SiC는 Si보다 밴드갭이 3배 커서 누설 전류를 줄이고 온도 내성을 높일 수 있습니다.
SiC는 Si보다 10배 높은 항복 전계 강도를 가지고 있어 전류 밀도, 동작 주파수, 내전압 용량을 향상시키고 온-오프 손실을 줄여 고전압 응용 분야에 더욱 적합합니다.
SiC는 Si보다 전자 포화 드리프트 속도가 두 배 빠르기 때문에 더 높은 주파수에서 작동할 수 있습니다.
SiC는 Si보다 열전도율이 3배 높아 방열 성능이 우수하고, 고전력 밀도를 지원하며 방열 요구량을 줄여 장치를 더욱 가볍게 만들 수 있습니다.
전도성 기판
전도성 기판: 결정 내의 다양한 불순물, 특히 얕은 준위의 불순물을 제거함으로써 결정의 고유한 높은 저항률을 얻을 수 있습니다.
전도성탄화규소 기판SiC 웨이퍼
전도성 탄화규소 전력 소자는 전도성 기판 위에 탄화규소 에피택셜 층을 성장시켜 제조하며, 이 탄화규소 에피택셜 시트를 추가 가공하여 쇼트키 다이오드, MOSFET, IGBT 등을 생산합니다. 주로 전기 자동차, 태양광 발전, 철도, 데이터 센터, 충전 및 기타 인프라 분야에 사용됩니다. 성능상의 이점은 다음과 같습니다.
향상된 고압 특성. 탄화규소의 절연 파괴 전기장 강도는 실리콘보다 10배 이상 높아, 탄화규소 소자의 고압 저항성이 동등한 실리콘 소자보다 훨씬 뛰어납니다.
고온 특성이 우수합니다. 탄화규소는 실리콘보다 열전도율이 높아 소자의 열 방출이 용이하고 작동 한계 온도가 더 높습니다. 높은 내열성은 전력 밀도를 크게 향상시키면서 냉각 시스템에 대한 요구 사항을 줄여 단말기를 더욱 가볍고 소형화할 수 있도록 합니다.
에너지 소비 감소. ① 탄화규소 소자는 온 저항이 매우 낮고 온 손실이 낮습니다. (2) 탄화규소 소자의 누설 전류는 실리콘 소자에 비해 현저히 감소하여 전력 손실을 줄입니다. ③ 탄화규소 소자의 턴오프 과정에서 전류 테일링 현상이 없고 스위칭 손실이 낮아 실제 응용 분야의 스위칭 주파수를 크게 향상시킵니다.
반절연 SiC 기판: 질소 도핑은 질소 도핑 농도, 성장 속도 및 결정 저항률 간의 상응 관계를 조정하여 전도성 제품의 저항률을 정밀하게 제어하는 데 사용됩니다.
고순도 반절연 기판 재료
반절연 실리콘 카바이드 기판 위에 질화갈륨 에피택셜 층을 성장시켜 질화갈륨 에피택셜 시트를 제조함으로써 반절연 실리콘 카바이드 기반 RF 소자를 추가로 제작할 수 있으며, 여기에는 HEMT 및 기타 질화갈륨 RF 소자가 포함되고, 주로 5G 통신, 차량 통신, 방산, 데이터 전송, 항공우주 분야에 사용됩니다.
탄화규소와 질화갈륨 소재의 포화 전자 드리프트율은 각각 실리콘의 2.0배와 2.5배이므로, 탄화규소 및 질화갈륨 소자의 동작 주파수는 기존 실리콘 소자보다 높습니다. 그러나 질화갈륨 소재는 내열성이 떨어지는 단점이 있는 반면, 탄화규소는 우수한 내열성과 열전도율을 가지고 있어 질화갈륨 소자의 낮은 내열성을 보완할 수 있습니다. 따라서 산업계에서는 반절연 탄화규소를 기판으로 사용하고, 그 위에 G 에피택셜 층을 성장시켜 RF 소자를 제조합니다.
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게시 시간: 2024년 7월 16일