MESFET (Metal-Semiconductor Field Effect Transistor) è un transistor ad effetto di campo composto da porte a barriera Schottky. Il MESFET a microonde SiC è stato sviluppato tra il 1995 e il 2002 per sostituire i transistor a effetto di campo a microonde (FET) GaAs. Esistono tre tipi di materiali di substrato utilizzati: substrato conduttivo (n+- SiC), substrato semiisolante di elevata purezza (SI SiC) o substrato isolante (materiali in zaffiro, diamante o SiCOI, ecc.) per la crescita della struttura epi MESFET. A causa della mobilità dei fori molto inferiore rispetto alla mobilità degli elettroni nei materiali SiC, le strutture dei dispositivi MESFET a canale n vengono utilizzate principalmente nello sviluppo di dispositivi di potenza a microonde SiC.PAM-XIAMENpuò fornire wafer epitassiali SiC MESFET, con parametri specifici come segue. Coltiviamo uno strato tampone di tipo p per ottenere l'isolamento e prevenire perdite; Per garantire una piccola resistenza di contatto ohmica, la concentrazione dovrebbe essere la più alta possibile durante la crescita epitassiale dello strato di contatto.
1. Epistruttura SiC MESFET
| Strato Epi | Spessore | Concentrazione di doping |
| strato di contatto di tipo n | 200nm | (2~4)×1019cm–3 |
| canale di tipo n | 350~550nm | (1~3 )×1017cm–3 |
| buffer di tipo p | >400 nm | 2×1015~1×1017cm–3 |
| Substrato SiC n+ o semi-isolante |
2. Perché fabbricare dispositivi MESFET basati su wafer 4H-SiC?
Tra i numerosi stati polimerici SiC, 4H-SiC è più competitivo nel campo della produzione di dispositivi a microonde grazie al suo bandgap più ampio, maggiore mobilità degli elettroni, minore anisotropia e minore energia di ionizzazione delle impurità (che può raggiungere un tasso di ionizzazione delle impurità più elevato). La ricerca teorica ha dimostrato che per i dispositivi MESFET 4H-SiC con le stesse dimensioni, densità di potenza e altri indicatori possono essere raggiunti più di 10 volte superiori rispetto ai MESFET Si o GaAs semplicemente aumentando la tensione operativa.
Inoltre, rispetto al MESFET GaAs, il MESFET SiC presenta altri vantaggi prestazionali:
1) A causa delle elevate impedenze di ingresso e uscita, non è necessario l'adattamento interno nelle applicazioni del dispositivo e anche il circuito di adattamento esterno può essere notevolmente semplificato;
2) Per le stazioni base di comunicazione mobile portatili, il loro alimentatore CC ad alta tensione da 48 V può pilotare direttamente il SiC MESFET, eliminando la necessità di altri circuiti periferici inclusi i convertitori CC-CC;
3) Il vantaggio dell'elevata conduttività termica può ridurre notevolmente o addirittura eliminare la necessità di sistemi di raffreddamento nei dispositivi di potenza SiC.
Tutti questi vantaggi indicano che l'uso di dispositivi SiC può produrre dispositivi e dispositivi più leggeri, più flessibili e con prestazioni e stabilità più elevate, il che è molto adatto ai sistemi di comunicazione mobile per soddisfare i requisiti di dimensioni ridotte, leggerezza e resistenza alle radiazioni e prestazioni elevate. L'applicazione di dispositivi di potenza SiC ad alta frequenza a componenti di trasmissione radar a stato solido Phased Array può ottenere una potenza di uscita di trasmissione più elevata, migliorare significativamente il raggio di rilevamento e la capacità di risoluzione per bersagli invisibili e avere una maggiore affidabilità rispetto agli attuali tubi a onde viaggianti.
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