21世紀(jì),是信息技術(shù)大爆發(fā)的時(shí)代,在信息技術(shù)快速發(fā)展過(guò)程中,必然離不開(kāi)半導(dǎo)體材料的迅猛發(fā)展。半導(dǎo)體材料、器件的發(fā)展必將引發(fā)一場(chǎng)全新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命。以SiC、GaN為代表的第三代半導(dǎo)體材料在短波長(zhǎng)激光器、白光發(fā)光管、高頻大功率器件等方面有廣闊的應(yīng)用,是目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱門(mén)方向。而碳化硅肖特基二極管是其中一個(gè)重要的分支部分。那么碳化硅肖特基二極管的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)有哪些呢?下面我們來(lái)來(lái)了解一下。
碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見(jiàn)的礦物,莫桑石。 碳化硅又稱(chēng)碳硅石,呈顆料或粉末狀。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中,碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種??梢苑Q(chēng)為金鋼砂或耐火砂。
與普通硅相比,采用碳化硅的元器件有如下特性:
1、高壓特性
2、高頻特性
3、高溫特性
碳化硅肖特基二極管(SiC SBD)的器件采用了結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管結(jié)構(gòu)(JBS),可以有效降低反向漏電流,具備更好的耐高壓能力。碳化硅肖特基二極管是一種單極型器件,因此相比于傳統(tǒng)的硅快恢復(fù)二極管(Si FRD),碳化硅肖特基二極管具有理想的反向恢復(fù)特性。碳化硅肖特基二極管的主要優(yōu)勢(shì),有如下特點(diǎn):
1. 幾乎無(wú)開(kāi)關(guān)損耗
2. 更高的開(kāi)關(guān)頻率
3. 更高的效率
4. 更高的工作溫度
5. 正的溫度系數(shù),適合于并聯(lián)工作
6. 開(kāi)關(guān)特性幾乎與溫度無(wú)關(guān)
目前碳化硅器件發(fā)展情況如何?
1,技術(shù)參數(shù):舉例來(lái)說(shuō),肖特基二極管電壓由250伏提高到1000伏以上,芯片面積小了,但電流只有幾十安。工作溫度提高到180℃,離介紹能達(dá)600℃相差很遠(yuǎn)。壓降更不盡人意,與硅材料沒(méi)有差別,高的正向壓降要達(dá)到2V。
2,市場(chǎng)價(jià)格:約為硅材料制造的5到6倍。
但是碳化硅(SiC)器件發(fā)展中的難題又在哪里?
綜合各種報(bào)道,難題不在芯片的原理設(shè)計(jì),特別是芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決好并不難。難在實(shí)現(xiàn)芯片結(jié)構(gòu)的制作工藝。
但是隨著技術(shù)的發(fā)展和人們需求的增加,碳化硅材料會(huì)得到迅猛的發(fā)展,這對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)會(huì)是一個(gè)極大的利好機(jī)會(huì),同時(shí)對(duì)電子行業(yè)的發(fā)展會(huì)起到極大的促進(jìn)作用,對(duì)從事電子行業(yè)的公司是一個(gè)極大的挑戰(zhàn),同時(shí)也是一個(gè)極大的機(jī)遇。