Կիսահաղորդչային սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակների ուսումնասիրություն. կատարողականի առավելությունները և կիրառման հեռանկարները

Էլեկտրոնային տեխնոլոգիաների այսօրվա ոլորտում կիսահաղորդչային նյութերը վճռորոշ դեր են խաղում: Նրանց թվում,սիլիցիումի կարբիդ (SiC)որպես լայն գոտու բացվածքի կիսահաղորդչային նյութ, իր գերազանց կատարողական առավելություններով, ինչպիսիք են բարձր խզման էլեկտրական դաշտը, հագեցվածության բարձր արագությունը, բարձր ջերմային հաղորդունակությունը և այլն, աստիճանաբար դառնում է հետազոտողների և ճարտարագետների ուշադրության կենտրոնում: Այնսիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակ, որպես դրա կարևոր մաս, ցուցադրել է կիրառական մեծ ներուժ։

一、էպիտաքսիալ սկավառակի կատարում. լիարժեք առավելություններ
1. Չափազանց բարձր խզման էլեկտրական դաշտ. համեմատած ավանդական սիլիկոնային նյութերի հետ, քայքայման էլեկտրական դաշտըսիլիցիումի կարբիդավելի քան 10 անգամ է: Սա նշանակում է, որ նույն լարման պայմաններում էլեկտրոնային սարքերի օգտագործմամբսիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակներկարող է դիմակայել ավելի բարձր հոսանքներին՝ դրանով իսկ ստեղծելով բարձր լարման, բարձր հաճախականության, բարձր հզորության էլեկտրոնային սարքեր։
2. Բարձր արագությամբ հագեցվածության արագություն. հագեցվածության արագությունըսիլիցիումի կարբիդ2 անգամ ավելի է, քան սիլիցիումը: Գործում է բարձր ջերմաստիճանի և բարձր արագության պայմաններում,սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակավելի լավ է կատարում, ինչը զգալիորեն բարելավում է էլեկտրոնային սարքերի կայունությունն ու հուսալիությունը:
3. Բարձր արդյունավետության ջերմային հաղորդունակություն. սիլիցիումի կարբիդի ջերմային հաղորդունակությունը 3 անգամ գերազանցում է սիլիցիումին: Այս հատկությունը թույլ է տալիս էլեկտրոնային սարքերին ավելի լավ ցրել ջերմությունը շարունակական բարձր էներգիայի աշխատանքի ընթացքում՝ դրանով իսկ կանխելով գերտաքացումը և բարելավելով սարքի անվտանգությունը:
4. Գերազանց քիմիական կայունություն. ծայրահեղ միջավայրերում, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանը, բարձր ճնշումը և ուժեղ ճառագայթումը, սիլիցիումի կարբիդի աշխատանքը նախկինի պես կայուն է: Այս հատկությունը թույլ է տալիս սիլիցիումի կարբիդային էպիտաքսիալ սկավառակին պահպանել գերազանց կատարում բարդ միջավայրերում:
Արտադրական գործընթացը՝ խնամքով փորագրված
SIC էպիտաքսիալ սկավառակի արտադրության հիմնական գործընթացները ներառում են ֆիզիկական գոլորշիների նստեցում (PVD), քիմիական գոլորշիների նստեցում (CVD) և էպիտաքսիալ աճ: Այս գործընթացներից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները և պահանջում է տարբեր պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկում լավագույն արդյունքների հասնելու համար:
1. PVD գործընթաց. գոլորշիացման կամ ցողման և այլ մեթոդների միջոցով SiC թիրախը դրվում է ենթաշերտի վրա՝ թաղանթ ձևավորելու համար: Այս մեթոդով պատրաստված թաղանթն ունի բարձր մաքրություն և լավ բյուրեղություն, սակայն արտադրության արագությունը համեմատաբար դանդաղ է։
2. CVD գործընթաց. բարձր ջերմաստիճանում սիլիցիումի կարբիդի աղբյուրի գազը ճեղքելով, այն նստում է ենթաշերտի վրա՝ ձևավորելով բարակ թաղանթ: Այս մեթոդով պատրաստված թաղանթի հաստությունը և միատեսակությունը վերահսկելի են, բայց մաքրությունը և բյուրեղությունը վատ են:
3. Էպիտաքսիալ աճ. SiC էպիտաքսիալ շերտի աճը միաբյուրեղ սիլիցիումի կամ այլ միաբյուրեղային նյութերի վրա քիմիական գոլորշիների նստեցման մեթոդով: Այս մեթոդով պատրաստված էպիտաքսիալ շերտը լավ համընկնում և գերազանց կատարում է ենթաշերտի նյութի հետ, բայց արժեքը համեմատաբար բարձր է:
三、Կիրառման հեռանկար. Լուսավորեք ապագան
Էլեկտրաէներգիայի էլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիայի շարունակական զարգացման և բարձր արդյունավետության և բարձր հուսալիության էլեկտրոնային սարքերի աճող պահանջարկի հետ միասին սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակը լայն կիրառման հեռանկար ունի կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության մեջ: Այն լայնորեն օգտագործվում է բարձր հաճախականության բարձր հզորությամբ կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության մեջ, ինչպիսիք են էլեկտրական էլեկտրական անջատիչները, ինվերտերները, ուղղիչները և այլն: Բացի այդ, այն լայնորեն օգտագործվում է նաև արևային մարտկոցներում, LED-ներում և այլ ոլորտներում:
Իր եզակի կատարողական առավելություններով և արտադրական գործընթացի շարունակական բարելավմամբ՝ սիլիցիումի կարբիդի էպիտաքսիալ սկավառակը աստիճանաբար ցույց է տալիս իր մեծ ներուժը կիսահաղորդչային ոլորտում: Մենք հիմքեր ունենք ենթադրելու, որ գիտության և տեխնիկայի ապագայում այն ​​ավելի կարևոր դեր է խաղալու։