Материаловедение и физика приборов в технологии SiC для высоковольтных силовых приборов

Силовые полупроводниковые приборы являются ключевыми компонентами систем преобразования электроэнергии. Карбид кремния (SiC) привлекает все большее внимание как широкозонный полупроводник, пригодный для создания высоковольтных силовых приборов с низкими потерями. Благодаря последнему прогрессу в технологиях выращивания кристаллов и изготовления приборов на основе SiC началось производство средневольтных (600–1700 В) диодов Шоттки с барьером (SBD) и силовых металл–оксид–полупроводниковых полевых транзисторов (MOSFET). Однако фундаментальное понимание свойств материала, электроники дефектов и надежности приборов на основе SiC по-прежнему остается недостаточным. В данном обзорном материале кратко описаны особенности и современное состояние силовых приборов на основе SiC. Затем рассмотрены несколько важных аспектов материаловедения и физики приборов SiC, включая легирование примесями, протяженные и точечные дефекты, а также влияние этих дефектов на характеристики и надежность приборов. Также обсуждаются фундаментальные проблемы, связанные с диодами SiC SBD и силовыми транзисторами MOSFET.