【行业】宽禁带半导体-SiC与GaN兴起未来(31页)

Si 材料的历史与瓶颈。上世纪五十年代以来,以硅(Si)材料为代表的第一代半导体材料取代了笨重的电子管引发了集成电路(IC)为核心的微电子领域迅速发展。然而,由于硅材料的带隙较窄、电子迁移率和击穿电场较低,Si 在光电子领域和高频高功率器件方面的应用受到诸多限制,在高频下工作性能较差,不适用于高压应用场景,光学性能也得不到突破。

SiC/GaN:稳定爬升的光明期。虽然学术界和产业界很早认识到 SiC和 GaN相对于传统Si 材料的优点,但是由于制造设备、制造工艺与成本的劣势,多年来只是在小范围内得到应用,无法挑战 Si 基器件的统治地位,但是随着 5G、汽车等新市场出现,SiC/GaN 不可替代的优势使得相关产品的研发与应用加速;随着制备技术的进步,SiC 与 GaN 器件与模块在成本上已经可以纳入备选方案内,需求拉动叠加成本降低, SiC/GaN 的时代即将迎来。

SiC:极限功率器件的理想的材料。SiC 是由硅和碳组成的化合物半导体材料,在热、化学、机械方面都非常稳定。C 原子和 Si 原子不同的结合方式使 SiC 拥有多种晶格结构,如4H、6H、3C 等等。4H-SiC 因为其较高的载流子迁移率,能够提供较高的电流密度,常被用来做功率器件。

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