פרוסות סיליקון קרביד (SiC) הן מוליכים למחצה העשויים מסיליקון קרביד. חומר זה פותח בשנת 1893 והוא אידיאלי למגוון יישומים. מתאים במיוחד לדיודות שוטקי, דיודות שוטקי מסוג מחסום צומת, מתגים וטרנזיסטורי אפקט שדה מסוג מתכת-תחמוצת-מוליך למחצה. בשל קשיותו הגבוהה, זוהי בחירה מצוינת עבור רכיבים אלקטרוניים להספק.
נכון לעכשיו, ישנם שני סוגים עיקריים של פרוסות סיליקון קרביד. הראשון הוא פרוסה מלוטשת, שהיא פרוסה בודדת מסיליקון קרביד. היא עשויה מגבישי SiC בעלי טוהר גבוה ויכולה להיות בקוטר של 100 מ"מ או 150 מ"מ. היא משמשת במכשירים אלקטרוניים בעלי הספק גבוה. הסוג השני הוא פרוסה אפיטקסיאלית מסיליקון קרביד. סוג זה של פרוסה מיוצר על ידי הוספת שכבה אחת של גבישי סיליקון קרביד לפני השטח. שיטה זו דורשת שליטה מדויקת בעובי החומר ומכונה אפיטקסיה מסוג N.
הסוג הבא הוא בטא סיליקון קרביד. בטא SiC מיוצר בטמפרטורות מעל 1700 מעלות צלזיוס. אלפא קרבידים הם הנפוצים ביותר ובעלי מבנה גבישי משושה הדומה לוורציט. צורת בטא דומה ליהלום ומשמשת ביישומים מסוימים. הוא תמיד היה הבחירה הראשונה עבור מוצרים מוגמרים למחצה להנעת כלי רכב חשמליים. מספר ספקי פרוסות סיליקון קרביד של צד שלישי עובדים כעת על חומר חדש זה.
פרוסות סיליקון קרביד ZMSH הן חומרי מוליכים למחצה פופולריים מאוד. זהו חומר מוליך למחצה איכותי המתאים היטב ליישומים רבים. פרוסות סיליקון קרביד ZMSH הן חומר שימושי מאוד עבור מגוון מכשירים אלקטרוניים. ZMSH מספקת מגוון רחב של פרוסות וסובסטרטים SiC באיכות גבוהה. הם זמינים בצורות מסוג N ובצורות מבודדות למחצה.
2 ---סיליקון קרביד: לקראת עידן חדש של פרוסות סיליקון
תכונות פיזיקליות ומאפיינים של סיליקון קרביד
לסיליקון קרביד מבנה גבישי מיוחד, המשתמש במבנה צפוף בצורת משושה בדומה ליהלום. מבנה זה מאפשר לסיליקון קרביד מוליכות תרמית מצוינת ועמידות בטמפרטורה גבוהה. בהשוואה לחומרי סיליקון מסורתיים, לסיליקון קרביד רוחב פער פסים גדול יותר, המספק מרווח פסים גדול יותר בין האלקטרונים, וכתוצאה מכך ניידות אלקטרונים גבוהה יותר וזרם דליפה נמוך יותר. בנוסף, לסיליקון קרביד יש גם מהירות סחיפה גבוהה יותר של רוויון אלקטרונים והתנגדות נמוכה יותר של החומר עצמו, מה שמספק ביצועים טובים יותר עבור יישומים בעלי הספק גבוה.
מקרי יישום וסיכויים של פרוסות סיליקון קרביד
יישומי אלקטרוניקה להספק
לפרוסת סיליקון קרביד יש פוטנציאל יישומים רחב בתחום האלקטרוניקה של ההספק. בשל ניידות האלקטרונים הגבוהה שלהם ומוליכות תרמית מעולה, פרוסות סיליקון קרביד יכולות לשמש לייצור התקני מיתוג בעלי צפיפות הספק גבוהה, כגון מודולי הספק עבור כלי רכב חשמליים וממירי שמש. יציבות הטמפרטורה הגבוהה של פרוסות סיליקון קרביד מאפשרת להתקנים אלה לפעול בסביבות טמפרטורה גבוהה, ולספק יעילות ואמינות גבוהות יותר.
יישומים אופטואלקטרוניים
בתחום המכשירים האופטואלקטרוניים, פרוסות סיליקון קרביד מציגות את יתרונותיהן הייחודיים. לחומר סיליקון קרביד מאפייני פער פס רחב, המאפשרים לו להשיג אנרגיית פוטונונים גבוהה ואובדן אור נמוך בהתקנים אופטואלקטרוניים. פרוסות סיליקון קרביד יכולות לשמש להכנת התקני תקשורת במהירות גבוהה, גלאי פוטו ולייזרים. מוליכות תרמית מצוינת וצפיפות פגמי הגביש הנמוכה שלהן הופכות אותן לאידיאליות להכנת התקנים אופטואלקטרוניים באיכות גבוהה.
הַשׁקָפָה
עם הביקוש הגובר למכשירים אלקטרוניים בעלי ביצועים גבוהים, לפלסטיק סיליקון קרביד יש עתיד מבטיח כחומר בעל תכונות מצוינות ופוטנציאל יישום רחב. עם השיפור המתמיד של טכנולוגיית ההכנה והפחתת העלויות, יקודם היישום המסחרי של לפלסטיק סיליקון קרביד. צפוי שבשנים הקרובות, לפלסטיק סיליקון קרביד ייכנסו בהדרגה לשוק ויהפכו לבחירה המרכזית עבור יישומים בהספק גבוה, בתדירות גבוהה ובטמפרטורה גבוהה.
3 --- ניתוח מעמיק של שוק פרוסות ה-SiC ומגמות הטכנולוגיה
ניתוח מעמיק של מניעי שוק פרוסות סיליקון קרביד (SiC)
צמיחת שוק פרוסות הסיליקון קרביד (SiC) מושפעת ממספר גורמים מרכזיים, וניתוח מעמיק של השפעתם של גורמים אלה על השוק הוא קריטי. להלן כמה ממניעי השוק העיקריים:
חיסכון באנרגיה והגנה על הסביבה: הביצועים הגבוהים וצריכת החשמל הנמוכה של חומרי סיליקון קרביד הופכים אותם לפופולריים בתחום חיסכון באנרגיה והגנת הסביבה. הביקוש לרכבים חשמליים, ממירים סולאריים ומכשירים אחרים להמרת אנרגיה מניע את צמיחת שוק פרוסות סיליקון קרביד, שכן הם מסייעים בהפחתת בזבוז אנרגיה.
יישומי אלקטרוניקת הספק: סיליקון קרביד מצטיין ביישומי אלקטרוניקת הספק וניתן להשתמש בו באלקטרוניקת הספק תחת סביבות לחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה. עם הפופולריות של אנרגיה מתחדשת וקידום המעבר לחשמל, הביקוש לפלסטיק סיליקון קרביד בשוק אלקטרוניקת ההספק ממשיך לעלות.
ניתוח מפורט של מגמות פיתוח טכנולוגיית ייצור עתידית של פרוסות SiC
ייצור המוני והפחתת עלויות: ייצור פרוסות סיליקון עתידיות (SiC) יתמקד יותר בייצור המוני והפחתת עלויות. זה כולל טכניקות גידול משופרות כגון שקיעת אדים כימית (CVD) ושקיעת אדים פיזיקלית (PVD) כדי להגביר את הפרודוקטיביות ולהפחית את עלויות הייצור. בנוסף, אימוץ תהליכי ייצור חכמים ואוטומטיים צפוי לשפר עוד יותר את היעילות.
גודל ומבנה פרוסות סיליקון חדשים: גודל ומבנה פרוסות סיליקון עשויים להשתנות בעתיד כדי לענות על הצרכים של יישומים שונים. זה עשוי לכלול פרוסות בקוטר גדול יותר, מבנים הטרוגניים או פרוסות רב-שכבתיות כדי לספק גמישות עיצובית ואפשרויות ביצועים רבות יותר.
יעילות אנרגטית וייצור ירוק: ייצור פרוסות סיליקון עתידיות (SiC) ישים דגש רב יותר על יעילות אנרגטית וייצור ירוק. מפעלים המופעלים על ידי אנרגיה מתחדשת, חומרים ירוקים, מיחזור פסולת ותהליכי ייצור דלי פחמן יהפכו למגמות בייצור.
זמן פרסום: 19 בינואר 2024