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碳化硅在宽禁带半导体材料的应用

文章出处:原创网责任编辑:作者:黄丹丹人气:-发表时间:2017-10-09 15:46:00【

宽禁带半导体材料即将主宰电子信息产业

宽禁带半导体材料作为一类新型材料,具有独特的电、光、声等特性,其制备的器件具有优异的性能,在众多方面具有广阔的应用前景。它能够提高功率器件工作温度极限,使其在更恶劣的环境下工作;能够提高器件的功率和效率,提高装备性能;能够拓宽发光光谱,实现全彩显示。随着宽禁带技术的进步,材料工艺与器件工艺的逐步成熟,其重要性将逐渐显现,在高端领域将逐步取代第一代、第二代半导体材料,成为电子信息产业的主宰。

在宽禁带半导体材料领域就技术成熟度而言,碳化硅是这族材料中最高的,是宽禁带半导体的核心。碳化硅材料是IV-IV族半导体化合物,具有宽禁带(Eg:3.2eV)、高击穿电场(4×106V/cm)、高热导率(4.9W/cm.k)等特点。从结构上讲,碳化硅材料属硅碳原子对密排结构,既可以看成硅原子密排,碳原子占其四面体空位;又可看成碳原子密排,硅占碳的四面体空位。对于碳化硅密排结构,由单向密排方式的不同产生各种不同的晶型,业已发现约200种。目前最常见应用最广泛的是4H和6H晶型。4H-SiC特别适用于微电子领域,用于制备高频、高温、大功率器件;6H-SiC特别适用于光电子领域,实现全彩显示。

随着碳化硅技术的发展,其电子器件和电路将为系统解决上述挑战奠定坚实基础。因此碳化硅材料的发展将直接影响宽禁带技术的发展。

碳化硅器件和电路具有超强的性能和广阔的应用前景,因此一直受业界高度重视,基本形成了美国、欧洲、日本三足鼎立的局面。

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