图表 9 : SiC 产业链及代表企业 ............................................................................................................................. 6 图表 10 : 导电型碳化硅衬底 ................................................................................................................................. 6 图表 11 : 半绝缘型碳化硅衬底 ............................................................................................................................. 6 图表 12 : WolfSpeed 公司导电碳化硅衬底演进过程 ........................................................................................... 7 图表 13 : SiC 衬底制作工艺流程 ........................................................................................................................... 8 图表 14 : PVT 法生长碳化硅晶体示意图 ............................................................................................................. 8 图表 15 : 用于制备碳化硅的籽晶 ......................................................................................................................... 8 图表 16 : CMP 过程示意图 ................................................................................................................................... 10 图表 17 : CVD 法制备碳化硅外延工艺流程 ........................................................................................................11 图表 18 : SiC 功率器件种类 ............................................................................................................................... 12 图表 19 : SiC-SBD 与 Si-SBD 比较 ..................................................................................................................... 13 图表 20 : SiC-SBD 正向特性 ............................................................................................................................... 13 图表 21 : SiC-SBD 温度及电流依赖性低 ........................................................................................................... 13 图表 22 : SiC-SBD 具有优异的 TRR 特性 ........................................................................................................... 13 图表 23 : SiC MOSFET 与 Si IGBT 开关损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 24 : SiC MOSFET 与 Si IGBT 导通损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 25 : SiC MOSFET 体二极管动态特性 ......................................................................................................... 14 图表 26 : N 沟道 SiC IGBT 制备技术图 ............................................................................................................. 15 图表 27 : SiC 行业发展阶段曲线 ....................................................................................................................... 16 图表 28 : SiC 市场规模现状及预测 ................................................................................................................... 17 图表 29 : 新能源汽车包含功率器件分布情况 .................................................................................................. 18 图表 30 : 对车载和非车载的器件要求 .............................................................................................................. 18 图表 31 : 车载 OBC 发展趋势 ............................................................................................................................. 19 图表 32 : 硅基材料功率器件的工作极限 ........................................................................................................... 19 图表 33 : 全球新能源汽车碳化硅 IGBT 市场规模 ............................................................................................ 19 图表 34 : 全球新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 35 : 中国新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 36 : 2020 年全球新能源乘用车车企销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 37 : 2020 年全球新能源乘用车车型销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 38 : 光伏碳化硅器件优越性 ....................................................................................................................... 22 图表 39 : 全球光伏需求预测 ............................................................................................................................... 22 图表 40 : 全球光伏碳化硅 IGBT 市场规模 ........................................................................................................ 23 图表 41 : 全球光伏 IGBT 市场规模 .................................................................................................................... 23 图表 42 : 2015-2021 年中国累计充电桩数量 ..................................................................................................... 24 图表 43 : 2015-2020 年中国车桩比例 ................................................................................................................. 24 图表 44 : 中国新能源汽车充电桩市场规模及预测 ............................................................................................ 25 图表 45 : 全球充电桩碳化硅器件市场规模 ....................................................................................................... 25 图表 46 : 全球轨道交通碳化硅市场规模及预测 ............................................................................................... 26 图表 47 : 2020 年全球轨道交通运营里程 TOP10 .............................................................................................. 26 图表 48 : 轨道交通碳化硅器件占比预测 ........................................................................................................... 27 图表 49 : 全球轨道交通碳化硅技术采用情况 ................................................................................................... 27 图表 50 : 2015-2025 年中国 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 28 图表 51 : 2015-2021 年中国 UPS 器件类型情况 ................................................................................................ 28 图表 52 : 2011-2020 年全球 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 29 图表 53 : 2019-2025 年全球 UPS 碳化硅器件市场规模 .................................................................................... 29 图表 54 : 国外碳化硅衬底技术进展 ................................................................................................................... 30 图表 55 : 碳化硅衬底尺寸市场占比演变 ........................................................................................................... 30
《材料》(ISSN 1996-1944)于 2008 年创刊。该期刊涵盖 25 个综合主题:生物材料、能源材料、先进复合材料、先进材料特性、多孔材料、制造工艺和系统、先进纳米材料和纳米技术、智能材料、薄膜和界面、催化材料、碳材料、材料化学、材料物理、光学和光子学、腐蚀、建筑和建筑材料、材料模拟和设计、电子材料、先进和功能性陶瓷和玻璃、金属和合金、软物质、聚合物材料、量子材料、材料力学、绿色材料、通用材料。《材料》为投稿高质量文章和利用其庞大的读者群提供了独特的机会。
碳化硅和类似材料的晶体生长和综合表征方面最近取得的进展为功能应用开发提供了巨大的可能性。这期材料特刊题为“碳化硅材料:晶体生长、器件加工和功能应用”,专门讨论与碳化硅和相关材料的晶体生长、材料特性、器件制造和应用有关的所有方面,主要目的是广泛概述该领域的现状和未来前景。欢迎在该领域工作的研究人员参与讨论。潜在的兴趣主题包括但不限于以下内容: - 晶体生长; - 宽带隙半导体; - 材料特性; - 器件制造; - SiC、GaN、Ga2O3、金刚石。
放射治疗 (RT) 的主要挑战是向肿瘤提供足够高的治疗剂量,同时保持附近器官受到可耐受的剂量,新的治疗方式正在迅速涌现。FLASH 放射治疗提供的治疗剂量比传统 RT(0.05 Gy/s)快几个数量级(≥40 Gy/s),并且已被证明可以降低正常组织发生并发症的可能性,同时提供与传统剂量率相似或更好的肿瘤控制率,减少治疗时间和器官运动相关问题。然而,FLASH RT 的临床实施面临着重大挑战,因为它的要求使得大多数现有的剂量测定设备已过时。碳化硅 (SiC) 的物理特性使其成为一种有趣的辐射剂量测定材料。SiC 的宽带隙降低了热产生电荷载流子的速率,从而与硅相比降低了漏电流和噪声。特别值得注意的是,SiC 每 mGy 沉积的信号产量(4H-SiC 为 425 pC/(mGy · mm3))低于硅。这使得 SiC 成为超高剂量脉冲辐射场或直接光束监测剂量测定的良好选择,其中半导体中的瞬时剂量沉积很大,可能会使传统硅二极管饱和。此外,SiC 具有更高的位移能量阈值,因此辐射硬度高于硅。如今,SiC 技术已经成熟,高质量基板可达 200 毫米,可广泛使用。在本次演讲中,我们将介绍在 IMB- CNM 设计和制造的新型碳化硅 PiN 二极管,旨在应对 FLASH RT 的技术挑战。在 PTB(德国)使用 20 MeV FLASH 电子束进行的首次表征中,这些二极管显示出其适用于高达每脉冲 11 Gy(4 MGy/s)剂量的相对剂量测定,且剂量测定性能可与商用金刚石剂量计相媲美 [doi:10.1088/1361-6560/ad37eb]。在 CMAM(西班牙)使用 7 MeV 质子测试了带有 FLASH 质子束的 SiC 二极管的性能,结果显示它们与剂量率具有良好的信号线性度,并且每脉冲剂量至少为 20 Gy 时响应可重复。最后,在 CNA(西班牙)使用高 LET、强脉冲质子束研究了二极管的抗辐射性。二极管的灵敏度在 1 MeV 质子中以 -1.34%/kGy 的初始速率逐渐下降,并且仅在接近 750 kGy 的剂量下才稳定下来。然而,即使累积剂量为几 MGy,每脉冲剂量的线性响应在很宽的剂量率范围内也能保持。所有这些测量都是在无需外部施加电压的情况下进行的。总之,在 IMB-CNM 制造的碳化硅二极管是硅和金刚石剂量计的真正替代品,适用于需要精确实时相对剂量测定的广泛应用,要求快速响应和长期稳定性。
这项研究研究了在声学应用中使用基于碳化硅的分层表面声波(SAW)设备的可行性。通过理论分析研究了温度稳定的层状结构TEO 3 /SIC /128 O Y-X Linbo 3的声学特性。此分析包括对关键参数的评估,例如重叠积分,功绩图和衍射效率。使用SAW软件获得了这些计算所需的SAW传播特性和字段填充。结果表明,分层结构具有近96%的较高衍射效率,并且值得良好的声学数字有希望的值,这表明在低驱动功率声音器件设备中的潜在用途。该研究得出结论,基于3C E的分层结构具有出色的声学特性,并且具有可以承受恶劣环境条件的声学设备中使用的潜力。
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
碳化硅 (SiC) MOSFET 凭借卓越的效率、可靠性和紧凑性,正在改变医疗设备的设计和功能。与标准的硅基功率器件不同,SiC MOSFET 具有增强的电气和热性能,包括更高的击穿电压、更低的开关损耗和更好的导热性。在医疗保健应用中,操作的准确性、能效和可靠性至关重要,这些特性非常重要。SiC MOSFET 可在 CT 和 MRI 扫描仪等医疗成像系统中提供更高的功率密度和更快的开关速度,从而提高图像质量并减小系统尺寸。可穿戴和便携式医疗设备的出色效率有助于缩小尺寸并延长电池寿命。此外,SiC MOSFET 可确保重症监护环境中的可靠性,从而提高手术器械、诊断器械和生命支持系统的效率。本文将讨论 SiC MOSFET 在改进医疗保健技术方面的重要性,以及它们与医疗保健相关的主要特性、现场应用及其对医疗保健系统的好处。随着医疗保健行业逐步采用复杂且能源密集型的技术,SiC MOSFET 有可能成为先进医疗电子产品的重要组成部分,从而推动临床和便携式护理解决方案的发展。
摘要。块体碳化硅 (SiC) 的优越物理特性以及一维 (1D) 纳米结构特定物理特性的预期增强,激发了一系列针对纳米线 (NW) 制造和特性以及其在器件中的应用的研究。SiC 纳米线场效应晶体管 (NWFET) 是研究 SiC NW 在外部刺激(如电场)(集成电路中的应用)或 NW 表面上存在力或化学/生物物种(传感器中的应用)时在不同温度下的电特性的理想器件概念。SiC NW 量子传输建模的初步报告揭示了实现与 Si 基 NWFET 相当性能的前景。然而,实验性的 NWFET 演示表现出较低的载流子迁移率、I ON /I OFF 比和跨导 (gm ) 值,这对其进一步发展构成了障碍。低性能主要源于高度无意掺杂和未优化的 SiO 2 /SiC NW 界面。事实上,由于缺乏对 SiC NW 自下而上的生长过程的严格控制,导致非常高的载流子浓度(主要源于无意掺杂)接近退化极限。高密度陷阱和固定电荷的低界面质量导致栅极电场屏蔽,并表明需要进一步研究 SiO 2 /SiC NW 界面。由于这两种影响,即使在非常高的栅极电压下也无法实现器件关断。目前,只有在源/漏极 (S/D) 区域具有肖特基势垒 (SB) 的背栅极 NWFET 才表现出明确的关断和改进的性能,这要归功于通过全局栅极作用间接调制漏极电流,从而调节 S/D 区域的 SB 透明度。
