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碳化硅厂家带你了解碳化硅简史!

日期:2021-07-16 浏览:583次

    碳化硅(SiC)功率半导体的应用从电动汽车到太阳能PV都在加速,但是这种材料来自哪里?它究竟有什么特别?为什么碳化硅在一个多世纪前被用作无线电探测器的基础,而半导体工业却需要如此长的时间呢?


    20世纪初,实验人员发现锗等多种物质的晶体可以产生“不对称电流通过”或整流效应,这种现象被应用到晶体无线电中。在尝试使用碳化硅时,会产生不正常的现象。晶体发出黄光,有时会发出绿色、橙色及蓝色。晶体管在40年前便被发现。

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    尽管SiC作为LED很快被砷化镓和氮化镓取代,其发光效率提高了10-100倍,但作为一种材料,它仍然引起电子领域的关注。它的导热率是硅的3.5倍,在保持高电场击穿的情况下,重掺杂可以获得更高的电导率。从机械上看,它非常坚硬,不活泼,热膨胀系数极低,额定温度也很高。SiC不熔合-在2700℃左右升华。


    在早期,碳化硅被认为是理想的半导体器件,那么碳化硅的发展与硅的发展又有哪些障碍?消除了SiC晶体存在的主要缺陷:边位错、各种类型的螺钉错位、三角缺陷和基面位错。晶体越小,其反阻性就越差,使这些元件基本不能使用。


    还存在使用SiC和SiO2连接来制造流行的MOSFET和IGBT器件的问题。然而,随着技术的发展,质量不断提高,6英寸晶圆片可以提供可以接受的质量,而突破(又称氮化法或氧化氮退火)可以使SiC稳定地生长在SiC。


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