當前位置：碳化硅的性能介紹
發布時間：2020-11-24 23:10:00
碳化硅（SiC）是一種由多種工藝路線生產的材料的總稱，這些工藝路線產生了大量不同的外部和內部微觀結構，因此具有廣泛的性能。在SiC晶體中，Si和C原子通過共享sp3雜化軌道中的電子對形成非常強的四面體共價鍵（bond energy=4.6 eV）。特別是在各種具有挑戰性的條件下，SiC的許多應用成為可能。電子應用領域對碳化硅興趣的主要驅動力，本文的主旨，適用于（1）開關速度在5–100 kHz范圍內且抗輻射損傷的大功率和高溫器件；以及（2）用于光電子和微電子器件的IIIB族氮化物薄膜襯底。
碳化硅之所以適用于這些應用，主要是因為它具有寬的帶隙、良好的導電性、良好的熱穩定性和導電性，并且（0001）基面上的原子排列和原子間距與AlN和選定的AlGaN固溶體的原子排列和間距匹配程度適中。它還具有較高的臨界電場強度和較高的飽和電子漂移速度，并能成功地摻雜室溫下電離的施主和受主原子。
二氧化硅的天然氧化物很容易在表面形成，并且可以在特定的設備應用中生長得更厚。用于高壓（≤15 kV）開關應用的SiC器件結構，包括經典肖特基二極管（SD）、結勢壘肖特基二極管（JBS）、緊密相關的合并管腳/肖特基勢壘二極管（MPS），此外，包括金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）和結場效應晶體管（JFET）在內的更復雜的SiC器件也可以在市場上買到。超快開關器件包括雙極結晶體管（BJTs）、絕緣柵雙極晶體管（igbt）和晶閘管。