Cad é an tionscal leathsheoltóra tríú glúin?

Is féidir ábhair leathsheoltóra a rangú i dtrí ghlúin in ord croineolaíoch. Is éard atá sa chéad ghlúin ná ábhair choitianta eiliminteacha amhail gearmáiniam agus sileacain, a bhfuil athrú áisiúil orthu agus a úsáidtear go ginearálta i gciorcaid chomhtháite. Úsáidtear na leathsheoltóirí cumaisc dara glúin ar nós gallium arsenide agus fosfáit Indium go príomha in ábhair luminescent agus cumarsáide. I measc na leathsheoltóirí tríú glúin go príomha tá leathsheoltóirí cumaisc ar nósIsleacan Cairbídagus gallium nítríd, chomh maith le heilimintí speisialta cosúil le Diamond. Leis na hairíonna fisiceacha agus ceimiceacha den scoth, tá ábhair charbide sileacain á gcur i bhfeidhm de réir a chéile i réimsí na bhfeistí cumhachta agus minicíochta raidió.

Tá an voltas níos fearr ag na leathsheoltóirí tríú glúin agus is ábhair idéalach iad le haghaidh feistí ardchumhachta. Is éard atá sna leathsheoltóirí tríú glúin go príomha ná ábhair cairbíde sileacain agus gallium nítríde. Is é an leithead bandgap de SIC ná 3.2ev, agus is é 3.4EV an GAN, rud a sháraíonn leithead an bhanda Si ag 1.12EV i bhfad. Toisc go mbíonn bearna bhanda níos leithne ag na leathsheoltóirí tríú glúin de ghnáth, tá friotaíocht voltais agus friotaíocht teasa níos fearr acu, agus is minic a úsáidtear iad i bhfeistí ardchumhachta. Ina measc, tá feidhmchlár mórscála curtha isteach de réir a chéile ag Silicon Carbide. I réimse na bhfeistí cumhachta, tá tús curtha ag dé -óidí cairbíde sileacain agus MOSFETs le cur i bhfeidhm tráchtála.

Tá níos mó buntáistí ag baint le feistí cumhachta a dhéantar le cairbíd sileacain mar an tsubstráit i gcomparáid le feistí cumhachta bunaithe ar sileacain: (1) tréithe ardvoltais níos láidre. Tá neart réimse leictreach an chairbíde sileacain níos mó ná deich n-uaire níos mó ná sileacain, rud a fhágann go bhfuil friotaíocht ardvoltais feistí cairbíde sileacain i bhfad níos airde ná friotaíocht na bhfeistí sileacain chéanna. (2) Saintréithe ardteochta níos fearr. Tá seoltacht teirmeach níos airde ag sileacain cairbíd ná sileacain, rud a chiallaíonn go bhfuil sé níos éasca feistí teas a dhíscaoileadh agus teocht oibriúcháin níos airde a cheadú. Is féidir le friotaíocht ardteochta dlús cumhachta a mhéadú go mór agus na riachtanais don chóras diúscartha teasa a laghdú, rud a fhágann go bhfuil an críochfort níos éadroime agus níos lú. (3) Caillteanas fuinnimh níos ísle. Tá ráta sáithiúcháin leictreon sáithiúcháin ag Silicon Carbide dhá oiread an tsilicon, a fhágann go bhfuil feistí cairbíde sileacain an-íseal ar fhriotaíocht agus ar chaillteanas íseal. Tá leithead bandgap ag Silicon Carbide trí huaire níos mó ná Silicon, a laghdaíonn go mór an sruth sceite de ghléasanna cairbíde sileacain i gcomparáid le feistí sileacain, rud a laghdaíonn caillteanas cumhachta. Ní bhíonn tailing reatha ag feistí cairbíde sileacain le linn an phróisis mhúchadh, tá caillteanais lasctha íseal acu, agus méadaíonn siad go mór an mhinicíocht lasctha in iarratais phraiticiúla.

De réir na sonraí ábhartha, is é 1/200 de MOSFETanna atá bunaithe ar sileacain ar fhriotaíocht MOSFETanna atá bunaithe ar sileacain, agus is é 1/10 an méid sin de MOSFETanna atá bunaithe ar sileacain. I gcás inverters den tsonraíocht chéanna, tá caillteanas iomlán fuinnimh an chórais ag baint úsáide as MOSFETanna atá bunaithe ar sileacain níos lú ná 1/4 i gcomparáid leis an úsáid a bhaintear as IGBTanna sileacain-bhunaithe.

De réir na ndifríochtaí in airíonna leictreacha, is féidir foshraitheanna cairbíde sileacain a aicmiú ina dhá chineál: foshraitheanna cairbíde sileacain a leathnú agus foshraitheanna carbide sileacain seoltaí. An dá chineál foshraitheanna seo, ina dhiaidh sinfás eipiciúil, a úsáidtear faoi seach chun feistí scoite a mhonarú mar fheistí cumhachta agus feistí minicíochta raidió. Ina measc, úsáidtear foshraitheanna cairbíde sileacain leath-inslithe go príomha i ndéantúsaíocht feistí RF nítríde gallium, feistí optoelectronic, srl. mar Hemt. Úsáidtear foshraitheanna carbide sileacain seoltaí go príomha chun feistí cumhachta a mhonarú. Murab ionann agus an próiseas monaraíochta traidisiúnta de ghléasanna cumhachta sileacain, ní féidir feistí cumhachta cairbíde sileacain a dhéanamh go díreach ar fhoshraitheanna cairbíde sileacain. Ina áit sin, ní mór ciseal epitaxial cairbíd sileacain a fhás ar fhoshraith seoltaí chun sliseog epitaxial cairbíde sileacain a fháil, agus ansin is féidir dé -óidí Schottky, MOSFETanna, IGBTanna agus feistí cumhachta eile a mhonarú ar an gciseal eipiciúil.