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碳化硅器件,碳化矽元件, Silicon Carbide Devices
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2023-11-10 | 48 次浏览 | 分享到:

碳化硅( Silicon Carbide, SiC)具有很好的电学特性,其中禁带宽度 (2.3~3.3eV)约是Si 的3倍,击穿电场强度(0.8×10~3×10V/cm)约是Si的10倍,饱和漂移速度(2.7x10⁷cm/s)则是Si 的2.7倍,热导率(4.9W/ (cm •K))约是Si的3.2倍。SiGaAs、4H-SiC 三种半导体材料的物理参数见表2-1。

碳化硅材料主要应用于高压功率器件,许多SiC 器件已经投入应用。碳化硅产业链包括碳化硅材料制备、芯片制造、器件销售和设备供应。目前美国在碳化硅的芯片制造和器件销售方面处于领先地位,而日本主要是在碳化硅的设备供应领域处于领先地位。

SiC 是新一代的宽禁带半导体材料,在半导体应用中有极大的发展潜力。SiC 在军事方面的应用有导弹芯片、相控阵雷达、航空母舰等,在新能源方面的应用有 LED 绿色照明。在节能环保方面,SiC 芯片可用于发电/输电逆变器开关,在输送电过程中能够节省 50%~70%的传输损耗电力。在电动汽车方面,SiC 芯片作为车载半导体器件能够实现节能减耗,而且在体积上能够节省 80%左右的空间,为电动汽车产业的发展提供了巨大帮助。在高端装备制造方面,新能源汽车、船舶、航空、航天飞机和宇航开发所需通信系统都需要大量的 SiC芯片。

全球在 SiC 材料的研究及商用化 SiC 功率器件的开发方面尚处于起步阶段,中国的企业亟待对整个产业链进行技术整合,应该及早发展 SiC 原材料的纯化技、SiC晶体生长设备的制造技术、SiC 晶体生长技术、SiC芯片生产技术,以及相关 SiC 器件设计和制造的技术。