แผ่นรองรับซิลิคอนคาร์ไบด์แบ่งออกเป็นชนิดกึ่งฉนวนและชนิดนำไฟฟ้า ปัจจุบัน แผ่นรองรับซิลิคอนคาร์ไบด์แบบกึ่งฉนวนมีข้อกำหนดมาตรฐานอยู่ที่ 4 นิ้ว ในตลาดซิลิคอนคาร์ไบด์แบบนำไฟฟ้า ข้อกำหนดมาตรฐานปัจจุบันของผลิตภัณฑ์แผ่นรองรับซิลิคอนคาร์ไบด์แบบนำไฟฟ้าคือ 6 นิ้ว
เนื่องจากการใช้งานต่อเนื่องในสาขา RF ซับสเตรต SiC กึ่งฉนวนและวัสดุเอพิแทกเซียลจึงอยู่ภายใต้การควบคุมการส่งออกของกระทรวงพาณิชย์สหรัฐอเมริกา ซับสเตรต SiC กึ่งฉนวนเป็นวัสดุที่นิยมใช้ในงานเฮเทอโรอิพิแทกซี GaN และมีแนวโน้มการใช้งานที่สำคัญในสาขาไมโครเวฟ เมื่อเปรียบเทียบกับความไม่ตรงกันของผลึกของแซฟไฟร์ 14% และ Si 16.9% แล้ว ความไม่ตรงกันของผลึกของวัสดุ SiC และ GaN มีเพียง 3.4% เท่านั้น เมื่อประกอบกับค่าการนำความร้อนที่สูงมากของ SiC ทำให้ LED ที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงและอุปกรณ์ไมโครเวฟความถี่สูงและ GaN ที่มีกำลังสูงซึ่งจัดทำขึ้นมีข้อได้เปรียบอย่างมากในเรดาร์ อุปกรณ์ไมโครเวฟกำลังสูง และระบบสื่อสาร 5G
การวิจัยและพัฒนาวัสดุรองรับ SiC แบบกึ่งฉนวนเป็นหัวใจสำคัญของการวิจัยและพัฒนาวัสดุรองรับ SiC แบบผลึกเดี่ยวมาโดยตลอด การพัฒนาวัสดุรองรับ SiC แบบกึ่งฉนวนมีอุปสรรคหลักสองประการ ได้แก่
1) ลดสิ่งเจือปนของผู้ให้ N ที่เกิดจากเบ้าหลอมกราไฟต์ การดูดซับฉนวนกันความร้อน และการเจือปนในผง
2) ขณะเดียวกันก็รับประกันคุณภาพและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของคริสตัล จะมีการนำศูนย์ระดับลึกเข้ามาเพื่อชดเชยสิ่งเจือปนระดับตื้นที่เหลืออยู่ด้วยกิจกรรมทางไฟฟ้า
ในปัจจุบัน ผู้ผลิตที่มีกำลังการผลิต SiC กึ่งฉนวนส่วนใหญ่ได้แก่ SICC Co, Semisic Crystal Co, Tanke Blue Co, Hebei Synlight Crystal Co., Ltd.
ผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์นำไฟฟ้าทำได้โดยการฉีดไนโตรเจนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่กำลังเจริญเติบโต ซิลิคอนคาร์ไบด์นำไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้าซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง กระแสสูง อุณหภูมิสูง ความถี่สูง การสูญเสียพลังงานต่ำ และข้อดีอื่นๆ จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิคอนที่มีอยู่ในปัจจุบันอย่างมาก และส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญและกว้างไกลต่อการแปลงพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ขอบเขตการใช้งานหลัก ได้แก่ รถยนต์ไฟฟ้า/แท่นชาร์จ พลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ระบบขนส่งทางรถไฟ ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ และอื่นๆ เนื่องจากผลิตภัณฑ์นำไฟฟ้าส่วนใหญ่มักเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าในรถยนต์ไฟฟ้า โซลาร์เซลล์ และอื่นๆ โอกาสการใช้งานจึงกว้างขวางขึ้น และมีผู้ผลิตจำนวนมากขึ้น
ประเภทผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์: โครงสร้างทั่วไปของผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ 4H ที่ดีที่สุดสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท ประเภทแรกคือผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ทรงลูกบาศก์ของโครงสร้างสฟาเรอไรต์ ซึ่งเรียกว่า 3C-SiC หรือ β-SiC และอีกประเภทหนึ่งคือโครงสร้างหกเหลี่ยมหรือเพชรของโครงสร้างคาบยาว ซึ่งพบได้ใน 6H-SiC, 4H-sic, 15R-SiC ฯลฯ ซึ่งเรียกรวมกันว่า α-SiC 3C-SiC มีข้อได้เปรียบคือความต้านทานไฟฟ้าสูงในการผลิตอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม ความไม่ตรงกันที่สูงระหว่างค่าคงที่ของโครงตาข่าย Si และ SiC และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องจำนวนมากในชั้นเอพิแทกเซียล 3C-SiC 4H-SiC มีศักยภาพอย่างมากในการผลิต MOSFET เนื่องจากกระบวนการสร้างผลึกและการสร้างชั้นเอพิแทกเซียลมีความยอดเยี่ยมกว่า และในแง่ของการเคลื่อนตัวของอิเล็กตรอน 4H-SiC สูงกว่า 3C-SiC และ 6H-SiC โดยให้คุณสมบัติไมโครเวฟที่ดีกว่าสำหรับ 4H-SiC MOSFET
หากมีการละเมิดกรุณาติดต่อลบ
เวลาโพสต์: 16 ก.ค. 2567