SiC MESFET الرقاقة الفوقية *S

SiC MESFET الرقاقة الفوقية *S

MESFET (ترانزستور التأثير الميداني لأشباه الموصلات المعدنية) هو ترانزستور ذو تأثير ميداني يتكون من بوابات حاجز شوتكي. تم تطوير MESFET للميكروويف SiC بين عامي 1995 و2002 ليحل محل ترانزستورات تأثير مجال الميكروويف GaAs (FETs). هناك ثلاثة أنواع من مواد الركيزة المستخدمة الركيزة الموصلة (n+- SiC)، أو الركيزة شبه العازلة عالية النقاء (SI SiC)، أو الركيزة العازلة (الياقوت، أو الماس، أو مواد SiCOI، وما إلى ذلك) لتنمية بنية MESFET epi. نظرًا لحركة الفتحة الأقل بكثير من حركة الإلكترون في مواد SiC، تُستخدم هياكل أجهزة MESFET ذات القناة n في الغالب في تطوير أجهزة طاقة الميكروويف SiC.PAM-شيامنيمكن توفير الرقائق الفوقي SiC MESFET، مع معلمات محددة على النحو التالي. نقوم بتطوير طبقة عازلة من النوع p لتحقيق العزل ومنع التسرب؛ لضمان مقاومة تلامس أومية صغيرة، يجب أن يكون التركيز أعلى ما يمكن عند النمو الفوقي لطبقة التلامس.

رقاقة سيك ميسفيت

1. هيكل SiC MESFET Epi

طبقة Epi سماكة تركيز المنشطات
ن نوع طبقة الاتصال 200 نانومتر (2~4)×1019سم3
قناة من النوع n 350 ~ 550 نانومتر (1~3 )×1017سم3
ص نوع العازلة > 400 نانومتر 2 × 1015~1×1017سم3
n+ أو ركيزة SiC شبه عازلة    

 

2. لماذا يتم تصنيع أجهزة MESFET بناءً على رقاقة 4H-SiC؟

من بين حالات بوليمر SiC العديدة، يعتبر 4H-SiC أكثر قدرة على المنافسة في مجال تصنيع أجهزة طاقة الميكروويف نظرًا لفجوة نطاقها الأوسع، وتنقل الإلكترون العالي، وتباين الخواص المنخفض، وانخفاض طاقة التأين للشوائب (والتي يمكن أن تحقق معدل تأين شوائب أعلى). أظهرت الأبحاث النظرية أنه بالنسبة لأجهزة 4H-SiC MESFET بنفس الحجم وكثافة الطاقة والمؤشرات الأخرى يمكن تحقيقها أعلى بأكثر من 10 مرات من Si أو GaAs MESFET بمجرد زيادة جهد التشغيل.

علاوة على ذلك، بالمقارنة مع GaAs MESFET، يتمتع SiC MESFET بمزايا أداء أخرى:

1) نظرًا لمقاومة الإدخال والإخراج العالية، ليست هناك حاجة للمطابقة الداخلية في تطبيقات الجهاز، ويمكن أيضًا تبسيط دائرة المطابقة الخارجية إلى حد كبير؛

2) بالنسبة لمحطات قاعدة الاتصالات المتنقلة المحمولة، يمكن لمصدر الطاقة DC عالي الجهد 48 فولت تشغيل SiC MESFET مباشرة، مما يلغي الحاجة إلى دوائر طرفية أخرى بما في ذلك محولات DC-DC؛

3) ميزة التوصيل الحراري العالي يمكن أن تقلل إلى حد كبير أو حتى تلغي الحاجة إلى أنظمة التبريد في أجهزة الطاقة SiC.

تشير جميع هذه المزايا إلى أن استخدام أجهزة SiC يمكن أن ينتج أجهزة وأجهزة أخف وزنًا وأكثر مرونة وتتمتع بأداء وثبات أعلى، وهو مناسب جدًا لأنظمة الاتصالات المتنقلة لتلبية متطلبات الحجم الصغير وخفة الوزن ومقاومة الإشعاع ، والأداء العالي. إن تطبيق أجهزة الطاقة عالية التردد من SiC على مكونات نقل الرادار ذات المصفوفة المرحلية ذات الحالة الصلبة يمكن أن يحقق طاقة خرج إرسال أعلى، ويحسن بشكل كبير نطاق الكشف وقدرته على تحليل الأهداف الخفية، كما يتمتع بموثوقية أعلى من أنابيب الموجات المتنقلة الحالية.

لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.

شارك هذا المنشور