Isolant en carbure de silicium : Types et applications

Isolant en carbure de silicium : Types et applications

Introduction à l'isolant en carbure de silicium

Qu'est-ce que l'isolant en carbure de silicium? ?

L'isolateur en carbure de silicium est une couche isolante composée de carbure de silicium (SiC). Dans le transistor MOS en carbure de silicium USCI (un transistor à effet de champ MOS à structure spéciale), la couche diélectrique est constituée de carbure de silicium, généralement sous forme amorphe.

Cette couche est généralement très fine et possède d'excellentes propriétés isolantes, bloquant efficacement le flux de courant électrique.

Les types d'isolants en carbure de silicium

Classification

            Type

       Bénéfice

             Application

 

 

 

En fonction de la teneur en impuretés et de la densité des défauts du réseau

 

Plaque semi-isolante (SIC) 4H-SiC de type N

 

Faible teneur en impuretés, faible densité de défauts de réseau et bonne qualité de surface

 

Préparation de dispositifs de puissance, de dispositifs de radiofréquence et de dispositifs optoélectroniques

 

Plaquette 4H-SiC de type N à faible impureté (Low Doping, LD)

 

Teneur en impuretés légèrement plus élevée

 

Préparation de dispositifs de puissance, de dispositifs de radiofréquence et de dispositifs optoélectroniques

 

 

Sur la base du processus de fabrication et de la structure cristalline

 

Isolant monocristallin en carbure de silicium

 

Grande pureté et structure cristalline parfaite

 

Idéal pour les applications nécessitant des performances et une stabilité élevées

 

Isolant en carbure de silicium polycristallin

 

Le processus de fabrication est relativement simple et le coût est faible.

 

Convient à certaines applications dont les exigences de performance sont moins strictes

 

 

 

En fonction du domaine d'application

 

Isolants en carbure de silicium pour l'électronique de puissance

 

Excellente résistance aux hautes températures et aux hautes pressions

 

Convient pour la conversion à haute puissance et à haut rendement dans les systèmes électroniques de puissance

 

Isolants en carbure de silicium pour l'électronique à haute fréquence

 

Constante diélectrique et perte diélectrique plus faibles

 

Convient aux communications à haute fréquence, aux appareils à micro-ondes, etc.

Les avantages de l'utilisation d'un isolant en carbure de silicium

type d'isolant en carbure de silicium

Les avantages de l'isolateur en carbure de silicium sont les mêmes que ceux du carbure de silicium.

  • Résistance aux hautes températures
  • Excellente stabilité chimique
  • Résistance mécanique élevée
  • Bonnes propriétés d'isolation électrique
  • Léger

Processus de fabrication de l'isolant en carbure de silicium

La production d'isolateurs en carbure de silicium fait appel à diverses techniques de préparation. Si vous êtes intéressé par les techniques de préparation des isolateurs en carbure de silicium, nous vous présentons ici quelques-unes des méthodes les plus courantes :

isolateur en carbure de silicium

Méthode de préparation directe : Comme son nom l'indique, il s'agit d'une méthode de préparation relativement directe, c'est-à-dire que le carbure de silicium est préparé directement sur un substrat de dioxyde de silicium. Il s'agit généralement de déposer une couche de silicium amorphe sur une plaquette de dioxyde de silicium, puis de la recuire pour la transformer en polysilicium. Ensuite, des ions carbone sont implantés dans la couche de polysilicium pour former du carbure de silicium polycristallin.

Méthode de dépôt chimique en phase vapeur : Il s'agit d'une technologie de préparation plus récente qui consiste à mélanger une source de carbone (telle que SiCl4 ou CH3SiCl3) et un gaz (tel que NH3 ou H2) et à le vaporiser en le chauffant. Le mélange gazeux est ensuite transporté vers le réacteur et, sous l'action d'un catalyseur, une réaction de carbonisation se produit à une température suffisamment élevée (généralement 800-1200°C) pour déposer un film de carbure de silicium sur le substrat.

Méthode sol-gel : Cette méthode consiste à gélifier la solution du précurseur par une réaction sol-gel pour préparer une poudre de carbure de silicium. Le gel est calciné à une température spécifique, des réactions de déshydratation, de déchloration et de carbonisation se produisent et la poudre de carbure de silicium est finalement obtenue.

Les applications de l'isolant en carbure de silicium

carbure de silicium--Insulateurs

  • Domaine de l'électronique de puissance : tels que les onduleurs, les convertisseurs de fréquence, les alimentations, etc.
  • Domaine de l'électronique automobile : Électronique automobile, comme les véhicules électriques, les véhicules hybrides, etc.
  • Domaine de l'optoélectronique : communication à haut débit, communication optique, détection photoélectrique et autres domaines
  • Nouveaux champs d'énergie : les cellules solaires, les éoliennes, les équipements de stockage de l'énergie et d'autres domaines

Conclusion

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