on碳化硅二極管

碳化硅具有帶隙寬、臨界擊穿場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、飽和電子漂移速度高、介電常數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)。首先，4H-SiC的帶隙為3.26eV，是硅的三倍多，使器件耐高溫并發(fā)出藍(lán)光。碳化硅(2≤4mV/cm)的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)很高，4H-SiC的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)為2.2mV/cm，比Si和GaAs的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，碳化硅器件能夠承受高電壓和大功率。熱導(dǎo)率大時(shí)，熱導(dǎo)率是Si的3.3倍，GaAs的10倍。當(dāng)熱導(dǎo)率較大時(shí)，器件的熱導(dǎo)率較好，集成電路的集成度可提高，但散熱系統(tǒng)減小，整機(jī)體積也大大減小。高飽和電子漂移速度和低介電常數(shù)可以使器件工作在高頻和高速。然而，值得注意的是，碳化硅具有閃鋅礦和纖鋅礦結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中的每個(gè)原子都被四個(gè)不同的原子包圍。雖然硅碳原子被共價(jià)鍵結(jié)合，但硅原子1.8的負(fù)電荷比負(fù)電荷2.6的C原子的負(fù)電荷小。根據(jù)波林公式，離子鍵的貢獻(xiàn)率約為12%，對(duì)載流子遷移率有一定的影響。根據(jù)已發(fā)表的數(shù)據(jù)，輕摻雜3c-SiC的載流子遷移率在各種碳化硅同素異形體中最高，相關(guān)研究也較多。在高純3C-SiC中，輕摻雜3C-SiC的電子遷移率可能超過1000cm/（V）。s），最高的跟硅也有一定的差距。

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