En el campo actual de la tecnología electrónica, los materiales semiconductores desempeñan un papel crucial.Entre ellos, el carburo de silicio (SiC) como material semiconductor de banda prohibida ancha, con sus excelentes ventajas de rendimiento, como un alto campo eléctrico de ruptura, alta velocidad de saturación, alta conductividad térmica, etc., se está convirtiendo gradualmente en el foco de investigadores e ingenieros.El disco epitaxial de carburo de silicio, como parte importante del mismo, ha mostrado un gran potencial de aplicación.
一、Rendimiento del disco epitaxial: todas las ventajas
1. Campo eléctrico de ruptura ultraalta: en comparación con los materiales de silicio tradicionales, el campo eléctrico de ruptura del carburo de silicio es más de 10 veces mayor.Esto significa que, en las mismas condiciones de voltaje, los dispositivos electrónicos que utilizan discos epitaxiales de carburo de silicio pueden soportar corrientes más altas, creando así dispositivos electrónicos de alto voltaje, alta frecuencia y alta potencia.
2. Velocidad de saturación de alta velocidad: la velocidad de saturación del carburo de silicio es más de 2 veces mayor que la del silicio.Al operar a alta temperatura y alta velocidad, el disco epitaxial de carburo de silicio funciona mejor, lo que mejora significativamente la estabilidad y confiabilidad de los dispositivos electrónicos.
3. Conductividad térmica de alta eficiencia: la conductividad térmica del carburo de silicio es más de 3 veces mayor que la del silicio.Esta característica permite que los dispositivos electrónicos disipen mejor el calor durante el funcionamiento continuo de alta potencia, evitando así el sobrecalentamiento y mejorando la seguridad del dispositivo.
4. Excelente estabilidad química: en ambientes extremos como alta temperatura, alta presión y fuerte radiación, el rendimiento del carburo de silicio sigue siendo estable como antes.Esta característica permite que el disco epitaxial de carburo de silicio mantenga un rendimiento excelente frente a entornos complejos.
二、proceso de fabricación: cuidadosamente tallado
Los principales procesos para fabricar discos epitaxiales de SIC incluyen la deposición física de vapor (PVD), la deposición química de vapor (CVD) y el crecimiento epitaxial.Cada uno de estos procesos tiene sus propias características y requiere un control preciso de varios parámetros para lograr los mejores resultados.
1. Proceso PVD: mediante evaporación o pulverización catódica y otros métodos, el objetivo de SiC se deposita sobre el sustrato para formar una película.La película preparada mediante este método tiene alta pureza y buena cristalinidad, pero la velocidad de producción es relativamente lenta.
2. Proceso CVD: al craquear el gas fuente de carburo de silicio a alta temperatura, se deposita sobre el sustrato para formar una película delgada.El espesor y la uniformidad de la película preparada mediante este método son controlables, pero la pureza y la cristalinidad son deficientes.
3. Crecimiento epitaxial: crecimiento de la capa epitaxial de SiC sobre silicio monocristalino u otros materiales monocristalinos mediante el método de deposición química de vapor.La capa epitaxial preparada mediante este método tiene buena coincidencia y excelente rendimiento con el material del sustrato, pero el costo es relativamente alto.
三、Perspectiva de aplicación: iluminar el futuro
Con el desarrollo continuo de la tecnología de la electrónica de potencia y la creciente demanda de dispositivos electrónicos de alto rendimiento y alta confiabilidad, el disco epitaxial de carburo de silicio tiene una amplia perspectiva de aplicación en la fabricación de dispositivos semiconductores.Se usa ampliamente en la fabricación de dispositivos semiconductores de alta frecuencia y alta potencia, como interruptores electrónicos de potencia, inversores, rectificadores, etc. Además, también se usa ampliamente en células solares, LED y otros campos.
Con sus ventajas de rendimiento únicas y la mejora continua del proceso de fabricación, el disco epitaxial de carburo de silicio está mostrando gradualmente su gran potencial en el campo de los semiconductores.Tenemos razones para creer que en el futuro de la ciencia y la tecnología ésta desempeñará un papel más importante.
Hora de publicación: 28 de noviembre de 2023