在科學技術飛速發(fā)展的今天,離不開我們科研人員的辛勤付出,制造出如此多的電子產品,然而大家只關注這些產品的使用,只有研究人員會關注內部結構,這其中就要數功率器件了。從誕生之日起,市場對功率器件的需求都是一致的,即追求更快的開關速度、更高的耐壓、更大的電流、更強的耐沖擊性能、更好的高頻性能、更低的驅動損耗等。從一開始,相關廠家就在不斷向著這個理想方向努力?,F(xiàn)在人們開始致力于SiC等新一代材料的功率器件開發(fā),也是朝著這個目標前進。
某碳化硅功率器件
SiC開發(fā)應潛心摸索
SiC半導體功率器件有四大優(yōu)點:第一,工作溫度范圍比較大,在高溫下也可工作;第二,低阻抗、耐高破壞性;第三,可高頻工作;第四,散熱性好。碳化硅的功率器件用在系統(tǒng)上有很多好處,如功率的密度可以更高、體積可以更小、更加耐高電壓等??傮w來講,可以提高功率半導體的效率,運用的領域可以更加廣泛、更為方便。
目前國家層面對SiC功率器件的開發(fā)也十分重視,并給予了很多支持。有人提出,Si器件在國外已經有很多年的發(fā)展歷史,擁有大量技術經驗,中國想要追趕上去并不容量,但是SiC給了中國企業(yè)一個彎道超車的機會。從近年來的開發(fā)情況看,盡管Si器件上的制造工藝可以向SiC延伸,但由于中國企業(yè)Si器件的工藝就沒有做好,想在SiC上把差距縮短并不容易。實際上,SiC的加工難度比Si還要大,包括對工藝控制的精細度、對外延生長時的環(huán)境控制、離子注入、切割光刻以及相關設備的開發(fā)難度等都非常大。中國企業(yè)在Si上與國外差了一大截,在進行SiC的開發(fā)時,還是應當把心踏下來,潛心摸索,慎言彎道超車。
消費電子領域大有可為
當然,目前國際企業(yè)對SiC功率器件的開發(fā)也只處于起步階段。一方面,在生產工藝上還存在不足,器件性能遠達不到理論值;另一方面,在量產上也存在問題,由于成品價格過高,市場并沒有真正應用,這也給了中國企業(yè)追趕的機會。所以相關方面應當積極組織協(xié)調,集合全行業(yè)的力量和智慧,共同開發(fā)。
綠色、節(jié)能、環(huán)保是電子產品發(fā)展的主流方向。目前,消費電子和工業(yè)控制等領域都對綠色節(jié)能十分重視,這些均是功率器件未來發(fā)展的重要空間。對于中國企業(yè)來說,空調、冰箱等家電產品對功率器件的耐壓要求只有600V,而智能家電中的IPM市場需求大,開發(fā)相對容易,是國內企業(yè)有能力也應當做好的。
此外,雖然目前汽車電子市場份額較小,但卻是發(fā)展最快的領域。其市場份額在未來幾年將快速提高,中國企業(yè)應當提早布局。同時,工業(yè)電子要求的功率更大,器件制作難度更大,國內企業(yè)也應向這個領域滲透。技術的不斷發(fā)展,也推動了功率器件的不斷更新,這也需要我們年輕的科研人員更加努力,學好專業(yè)知識,這樣才能趕得上社會的發(fā)展。