碳化硅半导体技术及产业发展现状-刘兴昉.pdfVIP

碳化硅半导体技术及产业发展现状-刘兴昉.pdf

  1. 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
碳化硅半导体技术及产业发展现状-刘兴昉

关 注 FOCUS 碳化硅半导体技术及产业发展现状 ■ 文/刘兴 陈 宇 昉 中国科学院半导体研究所 碳化硅半导体(这里指4H-SiC) 器件后,能耗可低至1.4kW,约为硅 原来的80 ~100km提升到现在的超 是新一代宽禁带半导体,它具有热导 逆变器的50%,转换效率上升4%,为 过300km。在碳化硅衬底上外延生长 率高(比硅高3倍)、与GaN晶格失配小 96%,一座30MW的太阳能发电站,全 石墨烯,可望制造高性能的石墨烯集 (4%)等优势,非常适合用作新一代发 部使用碳化硅功率器件后可节约大量 成电路,是当前国际研发的热点,IBM [1] 电能,节能效果十分显著。碳化硅可 [5] 光二极管(LED)衬底材料 、大功率 (美国)已经投入了巨资进行研发, 电力电子材料[2]。 在超过200℃的高温下长期稳定地工 并取得了重要进展,在半绝缘型碳化 采用碳化硅作衬底的LED器件亮 作,因此,相比于硅,碳化硅方案可以 硅上创建了全球首个全功能石墨烯集 度更高、能耗更低、寿命更长、单位芯 大量缩减冷却负担,实现系统的小型 成电路[6]。碳化硅晶体的硬度仅次于 片面积更小,且在大功率LED方面具 化和一体化。碳化硅基电力电子器件 钻石,其明亮度、光泽度和火彩甚至超 有非常大的优势。此外,碳化硅除了 已经应用于新一代航空母舰的电磁弹 过了钻石,基于碳化硅的人工钻石(莫 用作LED衬底,它还可以制造高耐压、 射系统,大幅度提高了舰载机起降效 桑钻)也已经面市。 大功率电力电子器件如肖特基二极 率,增强了航母作战性能。 碳化硅已成为全球半导体产业的 管(SBD/JBS)、绝缘栅双极型晶体管 此外,碳化硅材料的重要用途还 前沿和制高点。作为新兴的战略先导 (IGBT)、晶闸管(GTO)、金属-氧化 包括 :微波器件衬底[3]、石墨烯外延 产业,它是发展第3代半导体产业的关 物半导体场效应晶体管(MOSFET) 衬底[4]、人工钻石。碳化硅(指半绝缘 键基础材料。2014年,美国新兴制造产 等,用于智能电网、太阳能并网、电动 型)是射频微波器件的理想衬底材料, 业的第1个产业制造创新中心——以 汽车等行业。与传统硅基功率电力电 以之为衬底的微波器件其输出功率 碳化硅半导体为代表的第3代宽禁带 子器件相比,碳化硅基功率器件可 密度是砷化镓(GaAs)器件的10倍以 半导体创新中心,获得了联邦和地方 以大大降低能耗,节约电力。比如一 上,工作频率达到100GHz以上,可以 政府的合力支持,1.4亿美元的总支持 台35kW的太阳能光伏并网逆变器, 显著提高雷达、通信、电子对抗以及 额将用于提升美国在该新兴产业方 全部使用硅器件,能耗可达2.8kW, 智能武器的整体性能和可靠性,使用 面的国际竞争力[7]。研究重点是:在未 转换效率为92%,全部换成碳化硅的 碳化硅基微波器件的雷达其测距由 来的5年里,通过使宽禁带半导体技 12 Advanced Materials Industry FOCUS 关 注 术拥有当前基于硅的电力电子技术的 构)、六方相(纤锌矿结构)和菱方相3 占领着SiC晶体生长及相关器件制作 成本竞争力,实现下一代节能高效大 大类共260多种结构,目前只有六方 研究的前沿。目前,Cree的6英寸SiC 功率电力电子芯片和器件。

文档评论(0)

zhengshumian + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档