炭化ケイ素 (SiC) とは何ですか?

半導体材料は時系列に応じて 3 つの世代に分類できます。ゲルマニウム、シリコン、その他の一般的なモノマテリアルの第 1 世代。便利なスイッチングが特徴で、一般に集積回路で使用されます。ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合物半導体の第2世代で、主に発光材料や通信材料に使用されます。第 3 世代の半導体には主に次のものがあります。炭化ケイ素、窒化ガリウムおよびその他の化合物半導体、およびダイヤモンドおよびその他の特殊なモノマテリアル。第 3 世代の半導体は耐電圧性に優れており、高出力デバイスに最適な材料です。第3世代半導体は主に、炭化ケイ素窒化ガリウム材料。第 3 世代の半導体は一般的にバンドギャップが広いため、耐圧性、耐熱性が優れており、高出力デバイスでよく使用されます。その中で、炭化ケイ素パワーデバイスの分野で徐々に大規模に使用されるようになり、炭化ケイ素ダイオード、MOSFET の商業用途が始まっています。

の利点炭化ケイ素

1、より強力な高電圧特性: 破壊電界強度炭化ケイ素シリコンの10倍以上なので、炭化ケイ素シリコンデバイスの同等の高電圧特性よりも大幅に高いデバイス。

2、より良い高温特性:炭化ケイ素シリコンと比較すると、熱伝導率が高く、デバイスの熱が放散しやすくなりますが、使用温度の限界は高くなります。高温特性により電力密度が大幅に向上すると同時に、冷却システムの要件が軽減されるため、端末の軽量化と小型化が可能になります。

3、エネルギー損失が少ない：炭化ケイ素シリコンの2倍の飽和電子ドリフト率を持ち、炭化ケイ素デバイスは非常に低いオン抵抗と低いオン状態損失を持っています。炭化ケイ素シリコンの禁制帯幅の 3 倍を持ち、炭化ケイ素デバイスの漏れ電流がシリコンデバイスよりも少ないため、電力損失が大幅に減少します。炭化ケイ素シャットダウンプロセス中のデバイスには電流トレーリング現象が存在せず、スイッチング損失が低く、実際のアプリケーションのスイッチング周波数が大幅に向上します。