【lol世界赛下注】氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?

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lol比赛投注网站|世界上40%的能源是作为电能消耗的,电能转换是仅次于机械系统的半导体功率器件。作为世界上主要的能源消耗者,如何提高电力电子设备的能耗已经成为一个关键的技术问题。它标志着第三代半导体电力电子器件的到来,以碳化硅和氮化镓为代表的新型半导体材料已经进入我们的视野。

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早在1893年,获得诺贝尔奖的法国化学家亨利莫伊桑(HenriMoissan)就在非洲发现了晶体清晰的碳化硅(SiC)单晶碎片。由于碳化硅是硬度次于金刚石的超硬材料,所以碳化硅单晶和多晶材料作为磨料和刀具材料广泛应用于机械加工行业。作为半导体材料,与硅相比,碳化硅的电场强度是硅的十倍,热导率是硅的三倍,禁带宽度是硅的三倍,饱和迁移速度是硅的一倍。

很简单,已经指出SiC半导体材料在三个方面具有相当大的市场潜力:SiC同质外延用作低压大功率电力电子器件;低压SiC基体材料用于生长GaNHEMT射频器件;碳化硅衬底上氮化镓发光二极管的生长和高亮度发光二极管的外延生长。自20世纪80年代以来,以美国CREE公司为代表的国际企业开始专注于半导体用SiC材料的商业化研发。自2000年以来,英飞凌首次开发了一种具有600VSiC肖特基二极管(SBD)及其COOLMOS通信电源设施的功率因数校正,用于打破碳化硅电力电子器件市场化的帷幕。

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随后,CREE、ST、Roma等企业也争相销售全系列的SBD产品。从2014年开始,CREE、Roma、GE开始在市场上推广MOSFET器件。

由于缺乏合适的单晶衬底材料,氮化镓(GaN)基本上是通过MOCVD或MBE等外延技术在蓝宝石、Sic或si衬底材料上生长的。由于异质外延,缺失材料多,晶格密度高,在90年代以前发展缓慢。

20世纪90年代以后,日本在LED应用技术方面取得了长足的进步,特别是中国大陆,过去10年LED市场的快速发展带来了GaN材料产业的产业化进程。由于CREE在电力电子用碳化硅材料和器件方面的独家地位,许多电力企业被迫采用氮化镓技术作为下一代电力半导体器件的发展方向。为了降低成本,基本上使用在硅衬底上生长的氮化镓外延,并使用成熟阶段的互补金属氧化物半导体兼容工艺来制造器件。

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近年来,氮化镓单晶衬底材料取得了突破,这是2英寸外延生长所需要的。美国的AVOGY公司曾多次尝试用GaN同质外延生产PIN功率二极管等供电管,但由于材料成本低,并不顺利。目前,氮化镓单晶材料主要用作光电器件,如激光器和太赫兹场。

碳化硅和氮化镓电力电子器件由于各自的材料特性,有各lol世界赛下注自的优势和不成熟的阶段,因此在应用上有所不同。-lol比赛投注网站。

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