Силиконовый карбид, также известный как SIC, является основным полупроводниковым материалом, состоящим из чистого кремния и чистого углерода. Мы можем допивать SIC с азотом или фосфором с образованием полупроводников N - типа или бериллеем, бором, алюминия или галлия с образованием полупроводников типа P -. Различные типы карбида кремния могут быть получены путем легирования различных материалов.
Самый простой метод производстваСиликоновый карбидэто растопить кремнеземный песок и углерод при высокой температуре до 2500 градусов по Цельсию. Кремниевый карбид обычно содержит примеси железа и углерода, но чистые кристаллы SIC бесцветны и образуются, когда кремниевые карбиды возвышаются при 2700 градусах по Цельсию. Следовательно, после нагрева эти кристаллы осаждаются на графите при более низкой температуре. Этот процесс также называется методом Lely. То есть гранитный тигр нагревается до очень высокой температуры путем индукции, чтобы возвышать кремниевый карбид порошок. Графитовый стержень с более низкой температурой подвешен в газообразной смеси, которая сама обеспечивает осаждение чистого кремниевого карбида и образование кристаллов, создавая таким образом карбид кремния.
Силиконовый карбидВ основном имеет преимущества высокой теплопроводности 120 - 270 Вт/мк, низкий коэффициент термического расширения 4,0x10^-6/° C и высокая максимальная плотность тока. В совокупности эти преимущества дают кремниевый карбид очень хорошую электрическую проводимость, что очень выгодно в некоторых областях, которые требуют высокой тока и высокой теплопроводности. С развитием времени карбид кремния стал важной ролью в полупроводниковой промышленности, обеспечивая модули энергетики для всех применений с высокой мощностью и высокой эффективностью. Хотя карбид кремния дороже кремния, SIC может достичь порога напряжения почти 10 кВ. Кремниевый карбид также имеет чрезвычайно низкие потери переключения, которые могут поддерживать высокие рабочие частоты, а затем достигать высокой эффективности. Особенно в приложениях с рабочим напряжением более 600 вольт, при правильном реализации, кремниевые карбидные устройства могут снизить потери в системе преобразователя и инверторов почти на 50%, уменьшить размер на 300%и значительно снизить общую стоимость системы.
