Ịkpughe Nhazi na Mmepụta nke Chips Silicon Carbide (SiC): Site na Isi Ihe ruo na Ngwa

MOSFETs Silicon Carbide (SiC) bụ ngwaọrụ semiconductor ike dị elu nke aghọọla ihe dị mkpa n'ụlọ ọrụ dị iche iche, site na ụgbọ ala eletrik na ike mmeghari ohuru ruo na akpaaka ụlọ ọrụ mmepụta ihe. Ma e jiri ya tụnyere MOSFET silicon (Si) ọdịnala, SiC MOSFETs na-enye arụmọrụ ka mma n'okpuru ọnọdụ dị oke njọ, gụnyere okpomọkụ dị elu, voltaji, na ugboro ugboro. Agbanyeghị, inweta arụmọrụ kacha mma na ngwaọrụ SiC karịrị naanị inweta substrates dị elu na akwa epitaxial - ọ chọrọ imewe nke ọma na usoro nrụpụta dị elu. Isiokwu a na-enye nyocha miri emi nke nhazi na usoro nrụpụta nke na-eme ka SiC MOSFETs dị elu rụọ ọrụ.

1. Nhazi Nhazi Chip: Nhazi Kpọmkwem maka Ọrụ Dị Elu

Nhazi nke SiC MOSFETs na-amalite site na nhazi nkeWafer SiC, nke bụ ntọala maka njirimara ngwaọrụ niile. Chip SiC MOSFET nkịtị nwere ọtụtụ ihe dị mkpa n'elu ya, gụnyere:

• Isi Iyi Pad

• Ọnụ Ụzọ Ámá

• Kelvin Isi Iyi Pad

IheMgbaaka Mbelata Ọnụ(maọbụMgbaaka Nrụgide) bụ ihe ọzọ dị mkpa dị n'akụkụ mgbawa mgbawa ahụ. Mgbaaka a na-enyere aka ime ka voltaji mmebi nke ngwaọrụ ahụ ka mma site n'ibelata mkpokọta nke ubi eletriki n'akụkụ mgbawa ahụ, si otú a na-egbochi mmiri na-agbapụta ma na-eme ka ntụkwasị obi nke ngwaọrụ dịkwuo elu. N'ozuzu, mgbanaka njedebe Edge dabere naMgbatị Mbelata Njikọta (JTE)nhazi, nke na-eji doping miri emi eme ka nkesa ọkụ eletrik dịkwuo mma ma melite voltaji mmebi nke MOSFET.

2. Mkpụrụ ndụ na-arụ ọrụ: Isi ihe dị mkpa n'ịrụ ọrụ mgbanwe

IheMkpụrụ ndụ na-arụ ọrụna SiC MOSFET bụ maka nhazi na mgbanwe ugbu a. A na-ahazi mkpụrụ ndụ ndị a n'otu oge, ọnụọgụgụ mkpụrụ ndụ na-emetụta kpọmkwem nguzogide zuru oke (Rds(on)) na ikike ugbu a dị mkpụmkpụ nke ngwaọrụ ahụ. Iji mee ka arụmọrụ ka mma, a na-ebelata anya dị n'etiti mkpụrụ ndụ (nke a maara dị ka "mkpụrụ ndụ pitch"), na-eme ka arụmọrụ ngagharị zuru oke dịkwuo mma.

Enwere ike ịmepụta mkpụrụ ndụ na-arụ ọrụ n'ụdị nhazi abụọ bụ isi:planarnaolulu mmiriỌdịdị. Ọdịdị planar, ọ bụ ezie na ọ dị mfe ma dịkwa mma karịa, nwere oke arụmọrụ n'ihi oghere sel. N'ụzọ dị iche, nhazi trench na-enye ohere maka nhazi sel dị elu, na-ebelata Rds(on) ma na-eme ka njikwa ugbu a dị elu. Ọ bụ ezie na nhazi trench na-ewu ewu n'ihi arụmọrụ ha dị elu, nhazi planar ka na-enye nnukwu ntụkwasị obi ma na-aga n'ihu na-eme ka ọ dị mma maka ngwa ụfọdụ.

3. Nhazi JTE: Imeziwanye Mgbochi Voltaji

IheMgbatị Mbelata Njikọta (JTE)Nhazi bụ isi ihe dị mkpa na SiC MOSFETs. JTE na-eme ka ikike igbochi voltaji nke ngwaọrụ ahụ ka mma site n'ịchịkwa nkesa ọkụ eletrik na nsọtụ chip. Nke a dị oke mkpa maka igbochi mmebi tupu oge eruo na nsọtụ, ebe a na-ejikarị ike eletrik dị elu eme ihe.

Ịdị irè nke JTE dabere n'ọtụtụ ihe:

• Obosara mpaghara JTE na Ọkwa Doping: Obosara nke mpaghara JTE na mkpokọta nke dopants na-ekpebi nkesa ubi eletrik na nsọtụ ngwaọrụ ahụ. Mpaghara JTE sara mbara ma sie ike nwere ike ibelata ubi eletrik ma mee ka voltaji mmebi dịkwuo mma.

• Akụkụ na Omimi nke JTE Cone: Akụkụ na omimi nke kọn JTE na-emetụta nkesa ubi eletrik ma mechaa metụta voltaji mmebi. Obere akụkụ kọn na mpaghara JTE miri emi na-enyere aka ibelata ike ubi eletrik, si otú a na-eme ka ikike ngwaọrụ ahụ iguzogide voltaji dị elu ka mma.

• Ntugharị Elu: Akwa passivation elu na-arụ ọrụ dị mkpa n'ibelata mmiri na-agbapụta n'elu ma na-eme ka voltaji mmebi dịkwuo mma. Akwa passivation nke e mere nke ọma na-eme ka ngwaọrụ ahụ rụọ ọrụ nke ọma ọbụlagodi na voltaji dị elu.

Njikwa okpomọkụ bụ ihe ọzọ dị mkpa a ga-atụle na nhazi JTE. SiC MOSFETs nwere ike ịrụ ọrụ na okpomọkụ dị elu karịa ndị otu silicon ha, mana oke okpomọkụ nwere ike imebi arụmọrụ na ntụkwasị obi nke ngwaọrụ. N'ihi ya, nhazi okpomọkụ, gụnyere mwepụ okpomọkụ na ibelata nrụgide okpomọkụ, dị oke mkpa iji hụ na ngwaọrụ kwụsiri ike ogologo oge.

4. Mfu Mgbanwe na Nguzogide Nduzi: Nhazi arụmọrụ

Na SiC MOSFETs,iguzogide nduzi(Rds (na)) namfu mgbanwebụ ihe abụọ dị mkpa na-ekpebi arụmọrụ zuru oke. Ọ bụ ezie na Rds(on) na-achịkwa arụmọrụ nke njikwa ugbu a, mfu mgbanwe na-eme n'oge mgbanwe dị n'etiti steeti gbanye na nke na-apụ, na-enye aka na mmepụta okpomọkụ na mfu ike.

Iji mee ka paramita ndị a dịkwuo mma, a ga-atụle ọtụtụ ihe nhazi:

• Oghere mkpụrụ ndụ: Oghere dị n'etiti mkpụrụ ndụ na-arụ ọrụ, ma ọ bụ oghere dị n'etiti mkpụrụ ndụ na-arụ ọrụ, na-arụ ọrụ dị mkpa n'ịchọpụta Rds(on) na ọsọ mgbanwe. Ịbelata oghere dị n'etiti mkpụrụ ndụ na-enye ohere maka njupụta sel dị elu na obere iguzogide conduction, mana mmekọrịta dị n'etiti nha oghere dị n'etiti na ntụkwasị obi ọnụ ụzọ ámá aghaghịkwa ịdị mma iji zere oke mmiri na-agbapụta.

• Ọkpụrụkpụ Oxide Ọnụ Ụzọ Ámá: Ọkpụrụkpụ nke oyi akwa oxide nke ọnụ ụzọ ámá na-emetụta ikike ọnụ ụzọ ámá, nke na-emetụta ọsọ mgbanwe na Rds (on). Oxide ọnụ ụzọ ámá dị gịrịgịrị na-eme ka ọsọ mgbanwe dịkwuo elu mana ọ na-emekwa ka ohere nke ntapu ọnụ ụzọ ámá dịkwuo elu. Ya mere, ịchọta ọkpụrụkpụ oxide ọnụ ụzọ kacha mma dị mkpa iji hazie ọsọ na ntụkwasị obi.

• Mmegide Ọnụ Ụzọ Ámá: Nguzogide nke ihe ọnụ ụzọ ámá na-emetụta ma ọsọ mgbanwe na nguzogide conduction zuru oke. Site na ijikọtaiguzogide ọnụ ụzọ ámáozugbo n'ime mgbawa ahụ, nhazi modulu na-aghọ ihe a na-eme ka ọ dịkwuo mfe, na-ebelata mgbagwoju anya na isi ihe ndị nwere ike ịdaba na usoro nkwakọ ngwaahịa.

5. Njikọta Ọnụ Ụzọ Ámá: Ime Ka Nhazi Modulu Dị Mfe

N'ụfọdụ atụmatụ SiC MOSFET,iguzogide ọnụ ụzọ ámá agbakwunyerea na-eji ya, nke na-eme ka nhazi na mmepụta modulu dị mfe. Site na iwepụ mkpa maka mgbochi ọnụ ụzọ mpụga, ụzọ a na-ebelata ọnụọgụgụ ihe ndị dị mkpa, na-ebelata ọnụ ahịa nrụpụta, ma na-eme ka ntụkwasị obi nke modulu ahụ ka mma.

Ntinye nke iguzogide ọnụ ụzọ ámá ozugbo na mgbawa ahụ na-enye ọtụtụ uru:

• Mgbakọ Modulu Dị Mfe: Njikọ ọnụ ụzọ ámá jikọtara ọnụ na-eme ka usoro waya dị mfe ma belata ihe egwu nke ọdịda.

• Mbelata Ọnụ Ego: Iwepụ ihe ndị dị n'èzí na-ebelata ụgwọ ihe (BOM) na ọnụ ahịa mmepụta zuru oke.

• Mgbanwe Nkwakọ ngwaahịa Kachasị Mma: Njikọta nke iguzogide ọnụ ụzọ ámá na-enye ohere maka nhazi modulu dị obere ma dị irè karị, na-eduga na iji oghere eme ihe nke ọma na ngwugwu ikpeazụ.

6. Mmechi: Usoro Nhazi Dị Mgbagwoju Anya Maka Ngwaọrụ Dị Elu

Nhazi na imepụta SiC MOSFETs gụnyere njikọ dị mgbagwoju anya nke ọtụtụ paramita nhazi na usoro mmepụta. Site na imeziwanye nhazi chip, imewe sel na-arụ ọrụ, na nhazi JTE, ruo na ibelata iguzogide conduction na mfu mgbanwe, a ga-ahazi ihe ọ bụla dị na ngwaọrụ ahụ nke ọma iji nweta arụmọrụ kachasị mma enwere ike.

Site na ọganihu na-aga n'ihu na teknụzụ imewe na mmepụta, SiC MOSFETs na-aghọwanye ndị bara uru, ndị a pụrụ ịtụkwasị obi, na ndị na-efu ego. Ka ọchịchọ maka ngwaọrụ arụmọrụ dị elu na ndị na-arụ ọrụ ike na-amụba, SiC MOSFETs dị njikere ịrụ ọrụ dị mkpa n'inye ike ọgbọ eletrik na-esote, site na ụgbọ ala eletrik ruo na grid ike mmeghari ohuru na karịa.