פרוסות SiC חצי-מעוותות בגודל 4 אינץ', מצע HPSI SiC, דרגת ייצור ראשונה
מפרט מוצר
סיליקון קרביד (SiC) הוא חומר מוליך למחצה מורכב המורכב מהיסודות פחמן וסיליקון, והוא אחד החומרים האידיאליים לייצור התקנים בטמפרטורה גבוהה, בתדר גבוה, בהספק גבוה ובמתח גבוה. בהשוואה לחומר הסיליקון המסורתי (Si), רוחב הפס האסור של סיליקון קרביד הוא פי שלושה מזה של סיליקון; המוליכות התרמית היא פי 4-5 מזו של סיליקון; מתח הפריצה הוא פי 8-10 מזה של סיליקון; וקצב סחיפה של רווית האלקטרונים הוא פי 2-3 מזה של סיליקון, מה שעונה על צרכי התעשייה המודרנית להספק גבוה, מתח גבוה ותדר גבוה, והוא משמש בעיקר לייצור רכיבים אלקטרוניים במהירות גבוהה, בתדר גבוה, בהספק גבוה ובעלי פולטת אור, ותחומי היישום שלו במורד הזרם כוללים רשת חכמה, כלי רכב לאנרגיה חדשה, אנרגיית רוח פוטו-וולטאית, תקשורת 5G וכו'. בתחום התקני ההספק, דיודות סיליקון קרביד ו-MOSFETs החלו להיות מיושמות באופן מסחרי.
יתרונות פרוסות SiC/מצע SiC
עמידות בטמפרטורה גבוהה. רוחב הפס האסור של סיליקון קרביד הוא פי 2-3 מזה של סיליקון, כך שאלקטרונים פחות נוטים לקפוץ בטמפרטורות גבוהות ויכולים לעמוד בטמפרטורות פעולה גבוהות יותר, והמוליכות התרמית של סיליקון קרביד היא פי 4-5 מזו של סיליקון, מה שמקל על פיזור החום מהמכשיר ומאפשר טמפרטורת פעולה מגבילה גבוהה יותר. מאפייני הטמפרטורה הגבוהה יכולים להגדיל משמעותית את צפיפות ההספק, תוך הפחתת הדרישות למערכת פיזור החום, מה שהופך את ההדק לקל וממוזער יותר.
עמידות למתח גבוה. עוצמת שדה הקריסה של סיליקון קרביד גדולה פי 10 מזו של סיליקון, מה שמאפשר לו לעמוד במתחים גבוהים יותר, מה שהופך אותו מתאים יותר להתקני מתח גבוה.
התנגדות בתדר גבוה. לסיליקון קרביד יש קצב סחף אלקטרונים גבוה פי שניים מסיליקון, וכתוצאה מכך אין תופעת גרירה בתהליך הכיבוי של המכשיר, מה שיכול לשפר ביעילות את תדר המיתוג של המכשיר ולהשיג מזעור המכשיר.
אובדן אנרגיה נמוך. לסיליקון קרביד התנגדות נמוכה מאוד במצב הפעלה בהשוואה לחומרי סיליקון, אובדן הולכה נמוך; יחד עם זאת, רוחב הפס הגבוה של סיליקון קרביד מפחית משמעותית את זרם הדליפה ואת אובדן ההספק; בנוסף, התקני סיליקון קרביד אינם סובלים מתופעת גרירת הזרם בתהליך הכיבוי, ואובדן המיתוג נמוך.
תרשים מפורט
