9.4 Độ cứng Chips quang học Sic Chip Silicon Wafers

Ứng dụng của SiC trong ngành thiết bị điện

So với các thiết bị silicon, thiết bị nguồn silicon carbide (SiC) có thể đạt được hiệu quả cao, thu nhỏ và trọng lượng nhẹ của hệ thống điện tử công suất.Sự tổn thất năng lượng của thiết bị sử dụng SiC chỉ bằng 50% của thiết bị Si, và sự sinh nhiệt chỉ bằng 50% của thiết bị silicon, SiC cũng có mật độ dòng điện cao hơn.Ở cùng mức công suất, khối lượng của mô-đun nguồn SiC nhỏ hơn đáng kể so với khối lượng của mô-đun nguồn silicon.Lấy mô-đun nguồn thông minh IPM làm ví dụ, sử dụng các thiết bị nguồn SiC, khối lượng mô-đun có thể giảm xuống còn 1/3 đến 2/3 của mô-đun nguồn silicon.

Có ba loại điốt công suất SiC: điốt Schottky (SBD), điốt PIN và điốt Schottky có kiểm soát đường giao nhau (JBS).Bởi vì rào cản Schottky, SBD có chiều cao rào cản tiếp giáp thấp hơn, vì vậy SBD có lợi thế về điện áp chuyển tiếp thấp.Sự xuất hiện của SiC SBD đã mở rộng phạm vi ứng dụng của SBD từ 250V lên 1200V.Ngoài ra, đặc tính của nó ở nhiệt độ cao là tốt, dòng điện rò ngược không tăng từ nhiệt độ phòng đến 175 ° C. Trong lĩnh vực ứng dụng chỉnh lưu trên 3kV, điốt SiC PiN và SiC JBS được chú ý nhiều do điện áp đánh thủng cao hơn. , tốc độ chuyển mạch nhanh hơn, kích thước nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn so với bộ chỉnh lưu silicon.

Thiết bị MOSFET nguồn SiC có khả năng chống cổng lý tưởng, hiệu suất chuyển mạch tốc độ cao, điện trở thấp và độ ổn định cao.Nó là thiết bị được ưa chuộng trong lĩnh vực thiết bị điện dưới 300V.Có báo cáo rằng MOSFET silicon cacbua với điện áp chặn 10kV đã được phát triển thành công.Các nhà nghiên cứu cho rằng SiC MOSFETs sẽ chiếm vị trí thuận lợi trong lĩnh vực 3kV - 5kV.

Các bóng bán dẫn lưỡng cực cổng cách điện SiC (SiC BJT, SiC IGBT) và SiC Thyristor (SiC Thyristor), Thiết bị IGBT loại SiC P có điện áp chặn 12 kV có khả năng tạo dòng thuận tốt.So với bóng bán dẫn lưỡng cực Si, bóng bán dẫn lưỡng cực SiC có tổn hao chuyển mạch thấp hơn 20-50 lần và giảm điện áp khi bật thấp hơn.SiC BJT chủ yếu được chia thành BJT phát biểu mô và BJT cấy ion, độ lợi hiện tại điển hình là từ 10-50.

Ứng dụng của SiC trong ngành công nghiệp LED

Hiện tại, tinh thể sapphire là sự lựa chọn hàng đầu cho vật liệu nền được sử dụng trong ngành thiết bị quang điện tử, nhưng sapphire có một số khuyết điểm không thể khắc phục được, chẳng hạn như không phù hợp mạng tinh thể, không phù hợp ứng suất nhiệt, điện trở suất cao làm chất cách điện và dẫn nhiệt kém .Do đó, các đặc tính tuyệt vời của đế SiC đã thu hút được nhiều sự chú ý và phù hợp hơn làm vật liệu nền cho điốt phát quang dựa trên gali nitride (GaN) và điốt laze (LD).Dữ liệu từ Cree cho thấy việc sử dụng cacbua silicon Thiết bị LED nền có thể đạt được tuổi thọ 70% tỷ lệ duy trì ánh sáng lên đến 50.000 giờ.Ưu điểm của SiC làm chất nền LED:

* Hằng số mạng của lớp biểu mô SiC và GaN phù hợp với nhau, và các đặc tính hóa học tương thích;

* SiC có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời (gấp hơn 10 lần so với sapphire) và gần bằng hệ số giãn nở nhiệt của lớp biểu mô GaN;

* SiC là chất bán dẫn dẫn điện, có thể được sử dụng để chế tạo các thiết bị cấu trúc thẳng đứng.Hai điện cực được phân bố trên bề mặt và đáy của thiết bị, nó có thể giải quyết những thiếu sót khác nhau do cấu trúc ngang của chất nền sapphire gây ra;

* SiC không yêu cầu lớp khuếch tán hiện tại, ánh sáng sẽ không bị hấp thụ bởi vật liệu của lớp khuếch tán hiện tại, giúp cải thiện hiệu quả khai thác ánh sáng.

Giới thiệu về Công ty ZMKJ

ZMKJ có thể cung cấp wafer SiC đơn tinh thể (Silicon Carbide) chất lượng cao cho ngành công nghiệp điện tử và quang điện tử.SiC wafer là vật liệu bán dẫn thế hệ tiếp theo, với đặc tính điện độc đáo và đặc tính nhiệt tuyệt vời, so với wafer silicon và wafer GaAs, wafer SiC phù hợp hơn cho các ứng dụng thiết bị nhiệt độ cao và công suất lớn.SiC wafer có thể được cung cấp có đường kính 2-6 inch, cả SiC 4H và 6H, loại N, pha tạp Nitơ, và loại bán cách điện có sẵn.Vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin sản phẩm.