MESFET (Transistor de efecto de campo semiconductor de metal) es un transistor de efecto de campo compuesto por puertas de barrera Schottky. El MESFET de microondas de SiC se desarrolló entre 1995 y 2002 para reemplazar los transistores de efecto de campo de microondas (FET) de GaAs. Hay tres tipos de materiales de sustrato utilizados: sustrato conductor (n+- SiC), sustrato semiaislante de alta pureza (SI SiC) o sustrato aislante (materiales de zafiro, diamante o SiCOI, etc.) para el crecimiento de la estructura epi MESFET. Debido a la movilidad de los huecos mucho menor que la movilidad de los electrones en los materiales de SiC, las estructuras de dispositivos MESFET de canal n se utilizan principalmente en el desarrollo de dispositivos de potencia de microondas de SiC.PAM-XIAMENpuede suministrar obleas epitaxiales de SiC MESFET, con los siguientes parámetros específicos. Cultivamos una capa de amortiguación tipo p para lograr aislamiento y evitar fugas; Para garantizar una resistencia de contacto óhmica pequeña, la concentración debe ser lo más alta posible durante el crecimiento epitaxial de la capa de contacto.
1. Epiestructura SiC MESFET
| Capa Epi | Espesor | Concentración de dopaje |
| capa de contacto tipo n | 200nm | (2~4)×1019cm–3 |
| canal tipo n | 350~550nm | (1~3)×1017cm–3 |
| búfer tipo p | >400 nm | 2×1015~1×1017cm–3 |
| Sustrato de SiC n+ o semiaislante |
2. ¿Por qué fabricar dispositivos MESFET basados en oblea 4H-SiC?
Entre los numerosos estados de polímeros de SiC, el 4H-SiC es más competitivo en el campo de la fabricación de dispositivos de potencia de microondas debido a su banda prohibida más amplia, mayor movilidad de electrones, menor anisotropía y menor energía de ionización de impurezas (que puede lograr una mayor tasa de ionización de impurezas). La investigación teórica ha demostrado que para dispositivos MESFET 4H-SiC con el mismo tamaño, densidad de potencia y otros indicadores se pueden lograr más de 10 veces más que los MESFET de Si o GaAs simplemente aumentando el voltaje de funcionamiento.
Además, en comparación con GaAs MESFET, SiC MESFET tiene otras ventajas de rendimiento:
1) Debido a las altas impedancias de entrada y salida, no hay necesidad de coincidencia interna en las aplicaciones de dispositivos, y el circuito de coincidencia externo también se puede simplificar enormemente;
2) Para estaciones base de comunicaciones móviles portátiles, su fuente de alimentación CC de alto voltaje de 48 V puede controlar directamente SiC MESFET, eliminando la necesidad de otros circuitos periféricos, incluidos convertidores CC-CC;
3) La ventaja de una alta conductividad térmica puede reducir en gran medida o incluso eliminar la necesidad de sistemas de refrigeración en los dispositivos de potencia de SiC.
Todas estas ventajas indican que el uso de dispositivos de SiC puede producir dispositivos y dispositivos que son más livianos, más flexibles y tienen mayor rendimiento y estabilidad, lo cual es muy adecuado para que los sistemas de comunicaciones móviles cumplan con los requisitos de tamaño pequeño, peso liviano y resistencia a la radiación. y alto rendimiento. La aplicación de dispositivos de potencia de alta frecuencia de SiC a componentes de transmisión de radar de matriz en fase de estado sólido puede lograr una mayor potencia de salida de transmisión, mejorar significativamente su rango de detección y capacidad de resolución para objetivos sigilosos y tener una mayor confiabilidad que los tubos de ondas viajeras actuales.
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