SiC typu N na płytce złożonej z Si 6 cali 150 mm SiC typu 4H-N Si typu N lub P

SiC typu N na płytce złożonej z Si 6 cali 150 mm SiC typu 4H-N Si typu N lub P

N-typowy SiC na Si

Karbid krzemu typu N (SiC) na płytkach złożonych z krzemu (Si) zyskał znaczną uwagę ze względu na ich obiecujące zastosowania w urządzeniach elektronicznych o dużej mocy i wysokiej częstotliwości.W niniejszym badaniu przedstawiono wytwarzanie i charakterystykę SiC typu N na płytkach złożonych z SiWykorzystując chemiczne osadzenie pary (CVD), z powodzeniem wyhodowaliśmy wysokiej jakości warstwę SiC typu N na podłożu Si,zapewnienie minimalnego braku zgodności siatki i wadIntegralność strukturalna płytki złożonej została potwierdzona poprzez dyfrakcję rentgenowską (XRD) i analizy mikroskopii elektronicznej transmisji (TEM),odkrywająca jednolitą warstwę SiC o doskonałej krystalicznościPomiary elektryczne wykazały wyższą mobilność nośnika i zmniejszoną odporność, co czyni te płytki idealnymi dla nowej generacji elektroniki mocy.przewodność cieplna została zwiększona w porównaniu z tradycyjnymi płytkami Si, przyczyniając się do lepszego rozpraszania ciepła w zastosowaniach o dużej mocy.Wyniki sugerują, że SiC typu N na płytkach złożonych z Si posiada duży potencjał do integracji urządzeń o wysokiej wydajności opartych na SiC z ugruntowaną platformą technologii krzemu.

Specyfikacje i schematyczny schematSiC typu N na płytce złożonej z Si

N-typ SiC na zdjęciach płytek Si Compound

N-typ SiC w zastosowaniach do płytek złożonych Si

N-typ SiC na płytkach złożonych z Si ma różnorodne zastosowania ze względu na ich unikalne połączenie właściwości zarówno węglanu krzemu (SiC) jak i krzemu (Si).Zastosowania te koncentrują się głównie na wysokiej mocy, urządzeń elektronicznych o wysokiej temperaturze i wysokiej częstotliwości.

1. Elektronika energetyczna:

   • Urządzenia zasilania: płytki SiC typu N na płytkach Si są stosowane w produkcji urządzeń zasilania, takich jak diody, tranzystory (np. MOSFET, IGBT) i prostowniki.Urządzenia te korzystają z wysokiego napięcia awaryjnego i niskiego oporu SiC, natomiast podłoże Si umożliwia łatwiejszą integrację z istniejącymi technologiami na bazie krzemu.
   • Przetworniki i inwertery: Płytki te są stosowane w przetwornikach i falownikach dla systemów energii odnawialnej (np. przetworników słonecznych, turbin wiatrowych), gdzie kluczowe znaczenie ma efektywna konwersja energii i zarządzanie ciepłem.

2. Elektronika samochodowa:

   • Pojazdy elektryczne (EV): W pojazdach elektrycznych i hybrydowych płytki SiC typu N na Si są stosowane w komponentach układu napędowego, w tym w falownikach, przetwornikach i ładowarkach pokładowych.Wysoka wydajność i stabilność termiczna SiC pozwalają na bardziej kompaktową i wydajną elektronikę mocy, co zapewnia lepszą wydajność i dłuższą żywotność baterii.
   • Systemy zarządzania bateriami (BMS): Te płytki są również stosowane w systemie BMS w celu zarządzania wysokimi poziomami mocy i naprężeniami cieplnymi związanymi z ładowaniem i rozładowaniem baterii w EV.

3. Urządzenia RF i mikrofalowe:

   • Wykorzystanie wysokiej częstotliwości: płytki SiC typu N na Si nadają się do urządzeń radiowych (RF) i mikrofalowych, w tym wzmacniaczy i oscylatorów, stosowanych w systemach telekomunikacyjnych i radarowych.Wysoka mobilność elektronów SiC umożliwia szybsze przetwarzanie sygnałów na wysokich częstotliwościach.
   • Technologia 5G: Płytki te mogą być stosowane w stacjach bazowych 5G i innych komponentach infrastruktury łączności, w których konieczne jest obsługa dużej mocy i działanie częstotliwości.

4. Lotnictwo kosmiczne i obrona:

   • Wyroby elektroniczne: płytki są stosowane w przemyśle lotniczym i obronnym, gdzie elektronika musi działać niezawodnie w ekstremalnych temperaturach, promieniowaniu i obciążeniach mechanicznych.Wzrost tolerancji na wysokie temperatury i trwałość SiC ̇ sprawiają, że jest idealny do takich warunków.
   • Moduły zasilania dla satelitów: W modułach zasilania satelitarnego płytki te przyczyniają się do efektywnego zarządzania energią i długoterminowej niezawodności w warunkach kosmicznych.

5. Elektronika przemysłowa:

   • Silniki napędowe: płytki SiC typu N na Si są stosowane w silnikach silnikowych przemysłowych, gdzie zwiększają one wydajność i zmniejszają rozmiar modułów mocy,prowadzące do mniejszego zużycia energii i lepszej wydajności w zastosowaniach przemysłowych o dużej mocy.
   • Inteligentne sieci: Płytki te stanowią integralną część rozwoju inteligentnych sieci, w których wysokiej wydajności konwersja energii i dystrybucja są kluczowe dla zarządzania obciążeniami elektrycznymi i integracji energii odnawialnej.

6. Urządzenia medyczne:

   • Elektronika do wszczepiania: Biokompatybilność i wytrzymałość SiC w połączeniu z zaletami przetwarzania Si,aby te płytki były odpowiednie do implantowanych wyrobów medycznych wymagających wysokiej niezawodności i niskiego zużycia energii.

Podsumowując, N-typ SiC na płytkach złożonych z Si jest wszechstronny i niezbędny w zastosowaniach wymagających wysokiej wydajności, niezawodności i wydajności w trudnych środowiskach,co czyni je kluczowym materiałem w rozwoju nowoczesnych technologii elektronicznych.