9.4 कठोरता ऑप्टिकल सिस चिप्स सिलिकॉन कार्बन वाफ़र्स

बिजली उपकरण उद्योग में SiC का अनुप्रयोग

सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) बिजली उपकरण प्रभावी रूप से उच्च दक्षता, लघुकरण और बिजली इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के हल्के वजन को प्राप्त कर सकते हैं।SiC बिजली उपकरणों की ऊर्जा हानि Si उपकरणों का केवल 50% है, और गर्मी उत्पादन केवल 50% सिलिकॉन उपकरणों का है, SiC का वर्तमान घनत्व भी अधिक है।समान शक्ति स्तर पर, SiC पावर मॉड्यूल की मात्रा सिलिकॉन पावर मॉड्यूल की तुलना में काफी कम है।बुद्धिमान पावर मॉड्यूल आईपीएम को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, सीआईसी पावर डिवाइसेस का उपयोग करके, मॉड्यूल वॉल्यूम को सिलिकॉन पावर मॉड्यूल के 1/3 से 2/3 तक कम किया जा सकता है।

तीन प्रकार के SiC पावर डायोड हैं: Schottky डायोड (SBD), पिन डायोड और जंक्शन बैरियर नियंत्रित Schottky डायोड (JBS)।Schottky बैरियर के कारण, SBD में जंक्शन बैरियर की ऊंचाई कम होती है, इसलिए SBD को लो फॉरवर्ड वोल्टेज का फायदा होता है।SiC SBD के उद्भव ने SBD की एप्लिकेशन रेंज को 250V से 1200V तक बढ़ा दिया है।इसके अलावा, उच्च तापमान पर इसकी विशेषताएं अच्छी हैं, रिवर्स लीकेज करंट कमरे के तापमान से 175 डिग्री सेल्सियस तक नहीं बढ़ता है। 3kV से ऊपर के रेक्टिफायर के अनुप्रयोग क्षेत्र में, SiC PiN और SiC JBS डायोड ने अपने उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज के कारण बहुत ध्यान आकर्षित किया है। सिलिकॉन रेक्टिफायर की तुलना में तेज स्विचिंग गति, छोटे आकार और हल्के वजन।

SiC पावर MOSFET उपकरणों में आदर्श गेट प्रतिरोध, उच्च गति स्विचिंग प्रदर्शन, कम प्रतिरोध और उच्च स्थिरता है।यह 300V से नीचे के बिजली उपकरणों के क्षेत्र में पसंदीदा उपकरण है।ऐसी रिपोर्टें हैं कि 10kV के ब्लॉकिंग वोल्टेज के साथ एक सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET को सफलतापूर्वक विकसित किया गया है।शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि 3kV - 5kV के क्षेत्र में SiC MOSFETs एक लाभप्रद स्थिति पर काबिज होंगे।

SiC इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (SiC BJT, SiC IGBT) और SiC थाइरिस्टर (SiC थाइरिस्टर), 12 kV के ब्लॉकिंग वोल्टेज वाले SiC P-टाइप IGBT डिवाइस में अच्छी फॉरवर्ड करंट क्षमता होती है।Si बाइपोलर ट्रांजिस्टर की तुलना में, SiC बाइपोलर ट्रांजिस्टर में 20-50 गुना कम स्विचिंग लॉस और कम टर्न-ऑन वोल्टेज ड्रॉप होता है।SiC BJT को मुख्य रूप से एपिटैक्सियल एमिटर BJT और आयन इम्प्लांटेशन एमिटर BJT में विभाजित किया गया है, विशिष्ट वर्तमान लाभ 10-50 के बीच है।

एलईडी उद्योग में SiC का अनुप्रयोग

वर्तमान में, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस उद्योग में उपयोग की जाने वाली सब्सट्रेट सामग्री के लिए नीलम क्रिस्टल पहली पसंद है, लेकिन नीलम में कुछ कमियां हैं जिन्हें दूर नहीं किया जा सकता है, जैसे जाली बेमेल, थर्मल तनाव बेमेल, एक इन्सुलेटर के रूप में उच्च प्रतिरोधकता, और खराब तापीय चालकता .इसलिए, SiC सबस्ट्रेट्स की उत्कृष्ट विशेषताओं ने बहुत ध्यान आकर्षित किया है और गैलियम नाइट्राइड (GaN)-आधारित प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LEDs) और लेजर डायोड (LDs) के लिए सब्सट्रेट सामग्री के रूप में अधिक उपयुक्त हैं।क्री के डेटा से पता चलता है कि सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग सब्सट्रेट एलईडी डिवाइस 50,000 घंटे तक 70% प्रकाश रखरखाव दर जीवन प्राप्त कर सकता है।एलईडी सब्सट्रेट के रूप में SiC के फायदे:

* SiC और GaN एपिटैक्सियल परत के जाली स्थिरांक का मिलान किया जाता है, और रासायनिक विशेषताएँ संगत होती हैं;

* SiC में उत्कृष्ट तापीय चालकता (नीलम से 10 गुना अधिक) और GaN एपिटैक्सियल परत के थर्मल विस्तार गुणांक के करीब है;

* SiC एक प्रवाहकीय अर्धचालक है, जिसका उपयोग ऊर्ध्वाधर संरचना उपकरण बनाने के लिए किया जा सकता है।डिवाइस की सतह और तल पर दो इलेक्ट्रोड वितरित किए जाते हैं, यह नीलम सब्सट्रेट की क्षैतिज संरचना के कारण होने वाली विभिन्न कमियों को हल कर सकता है;

* SiC को वर्तमान प्रसार परत की आवश्यकता नहीं होती है, वर्तमान प्रसार परत की सामग्री द्वारा प्रकाश को अवशोषित नहीं किया जाएगा, जिससे प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार होता है।

ZMKJ कंपनी के बारे में

ZMKJ इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग को उच्च गुणवत्ता वाला सिंगल क्रिस्टल SiC वेफर (सिलिकॉन कार्बाइड) प्रदान कर सकता है।SiC वेफर एक अगली पीढ़ी की अर्धचालक सामग्री है, जिसमें अद्वितीय विद्युत गुण और उत्कृष्ट तापीय गुण हैं, सिलिकॉन वेफर और GaAs वेफर की तुलना में, SiC वेफर उच्च तापमान और उच्च शक्ति डिवाइस अनुप्रयोग के लिए अधिक उपयुक्त है।SiC वेफर को 2-6 इंच के व्यास में आपूर्ति की जा सकती है, दोनों 4H और 6H SiC, N- प्रकार, नाइट्रोजन डोपेड और अर्ध-इन्सुलेट प्रकार उपलब्ध हैं।अधिक उत्पाद जानकारी के लिए कृपया हमसे संपर्क करें।