Sıvı Faz Metodu: Gelecekteki Silikon Karbid (SiC) Tek Kristal Büyümesi İçin Anahtar Teknolojik Atılım

Sıvı Faz Metodu: Gelecekteki Silikon Karbid (SiC) Tek Kristal Büyümesi İçin Anahtar Teknolojik Atılım

Geniş Bandgap Yarım iletken Teknolojisi İnovasyon İttifakı

Üçüncü nesil geniş bantlı yarı iletken malzeme olarak, silikon karbür (SiC) olağanüstü fiziksel ve elektrik özelliklerine sahiptir, bu da yüksek frekanslı, yüksek voltajlı,ve yüksek güçlü yarı iletken cihazlarSiC, güç elektroniği, telekomünikasyon, otomotiv ve enerji gibi sektörlerde uygulamalar bulur ve modern, verimli,ve istikrarlı enerji sistemleri ve geleceğin akıllı elektrifikasyonuBununla birlikte, SiC tek kristali substratların üretimi önemli bir teknik zorluk olarak kalmaktadır.düşük basınç ortamı ve kristal büyümesinde yer alan çeşitli değişkenler SiC uygulamalarının ticarileştirilmesini yavaşlattı.

Şu anda, SiC tek kristali büyümesi için endüstriyel uygulamalarda en yaygın olarak kullanılan teknik, fiziksel buhar taşıma (PVT) yöntemidir.Bu yöntem, p tipi 4H-SiC ve kübik 3C-SiC tek kristal üretmede önemli zorluklarla karşı karşıyaPVT yönteminin sınırlamaları, yüksek frekanslı, yüksek voltajlı,ve yüksek güçlü IGBT (İzole Kapı Bipolar Transistor) cihazları ve yüksek güvenilirlik, uzun ömürlü MOSFET (Metal-Oksit-Yarı iletken Alan Etkisi Transistörü) cihazları.

Bu arka planda, sıvı faz yöntemi, SiC tek kristallerinin yetiştirilmesi için umut verici bir yeni teknoloji olarak ortaya çıktı.Özellikle p tipi 4H-SiC ve 3C-SiC tek kristallerinin üretimi içinBu yöntem, nispeten düşük sıcaklıklarda yüksek kaliteli kristal büyümesine ulaşır ve yüksek performanslı yarı iletken cihazların üretimi için sağlam bir temel oluşturur.Sıvı faz yöntemi doping gibi faktörlerin daha iyi kontrol edilmesini sağlar., ızgara yapısı ve büyüme hızı, geleneksel SiC üretimindeki zorluklara etkili çözümler sağlayan daha fazla esneklik ve ayarlanabilirlik sunar.

Sıvı Faz Metodunun Avantajları

Sıvı faz yönteminin endüstriyelleştirilmesinde, kristal büyümesinde istikrar, maliyet kontrolü ve ekipman gereksinimleri gibi bazı teknik zorluklara rağmen,Sürekli teknolojik ilerlemeler ve artan piyasa talebi, bu yöntemin SiC tek kristali büyüme yaklaşımının ana akım haline gelebileceğini göstermektedir.Özellikle yüksek güçlü, düşük kayıp, yüksek istikrarlı ve uzun ömürlü elektronik cihazların üretimi için umut verici.

Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nden Associate Araştırmacı Li Hui, geçenlerde, sıvı faz yöntemini kullanarak SiC tek kristallerinin büyümesi üzerine bir konuşma yaptı.Çeşitli SiC kristali türleri için uygulama çözümleri sunulmasıÖzellikle, 3C-SiC ve p-tip 4H-SiC tek kristallerinin büyümesindeki atılımlar, SiC malzemelerinin sanayileşmesi için yeni yollar açtı.Bu ilerlemeler, otomotiv kalitesi geliştirmek için sağlam bir temel oluşturuyor., endüstriyel sınıf ve yüksek kaliteli elektronik cihazlar.

Silikon Karbidinin Fiziksel Avantajları

Li Hui, güç yarı iletkenlerinde hala en yaygın kullanılan malzeme olan silikon (Si) ile karşılaştırıldığında SiC'nin önemli fiziksel avantajlarını vurguladı:

• Yüksek parçalanma alanı:SiC'nin parçalanma alanı silikondan 10 kat daha fazladır, bu da daha yüksek voltajlara bozulmadan dayanabilmesini sağlar.
• Daha yüksek doymuş elektron sürükleme hızı:SiC'nin sürüklenme hızı silikonun iki katıdır, bu da daha yüksek frekanslarda çalışmasına ve yüksek hızlı uygulamalar için kritik olan cihaz verimliliğini ve yanıt hızını artırmasına izin verir.
• Daha yüksek ısı iletkenliği:SiC'nin ısı iletkenliği, silikonun üç katı ve galiyum arsenizinin (GaAs) 10 katı, verimli ısı dağılımını, daha yüksek güç yoğunluğunu,ve ağır yük altında düşük ısı kaybı.

Zorluklar ve Geleceğin Ümitleri

Sıvı faz yöntemi birçok avantaj sunarken, istikrarlı büyüme süreçlerinin sağlanması, üretim maliyetlerinin azaltılması,ve ekipmanları optimize etmekAraştırma kurumları ve endüstriler arasında işbirliği çabalarıyla, sıvı faz yönteminin yüksek performanslı uygulamalar için SiC teknolojilerini ilerletmede kritik bir rol oynayacağı bekleniyor.

Herhangi bir ihlal varsa, lütfen kaldırmak için bizimle iletişime geçin.

İlgili Ürün Tavsiyeleri

• 3C-SIC WAFER

A3C-SiC (Kubik Silikon Karbid) levhaSilikon karbidinin diğer politiplerinden (örneğin 4H-SiC ve 6H-SiC) farklı olarak,3C-SiC, özel malzemeler için özellikle uygun hale getiren eşsiz malzeme özelliklerine sahiptir.c Güç elektroniklerinde, yüksek frekanslı cihazlarda ve optoelektroniklerde uygulamalar.

• 4H-N SIC WAFER

4H-SiC (Eksagonel Silikon Karbid)Olağanüstü fiziksel ve elektrik özellikleri ile bilinen geniş bant aralığı yarı iletken malzemesidir ve yüksek güç, yüksek frekans ve yüksek sıcaklık uygulamaları için önde gelen bir seçimdir.Üstün malzeme özellikleri nedeniyle güç elektroniklerinde en sık kullanılan silikon karbür politiplerinden biridir.

• 6H-N SIC WAFER

6H-SiC (Eksagonal Silikon Karbürü)Geniş bant aralığı ve mükemmel termal ve mekanik özellikleriyle bilinen altıgen kristal yapısına sahip silikon karbid bir politiptir.6H-SiC, yüksek güç gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılırModern güç elektroniği için 4H-SiC'den daha az yaygın olmasına rağmen, belirli uygulamalar için değerli bir malzeme olmaya devam ediyor.Özellikle optik elektronik ve sensörlerde.