Карбид кремния - твердость 9,6

Компонентов, изготовленных по этим технологиям, пока нет в руководстве для любителей, но обычный кремний уже заменяется карбидом кремния, пока в критически важных полупроводниковых узлах. Высококачественная электроника выигрывает от этого.

Карбид кремния: твердый как алмаз (твердость по шкале Мооса 9,6 против 10). Встречается в природе в вулканических и метеоритных породах.

Нет особого смысла выискивать, какая исследовательская группа первой — советская, американская или японская. В любом случае, исследователям из Университета штата Северная Каролина удалось получить базовый материал (пластину) из карбида кремния. Это был немалый подвиг, поскольку, хотя для образования монокристаллической массы с кремнием достаточно простого процесса плавления, для получения гораздо более твердого карбида потребовались чрезвычайно сложные процессы осаждения из паровой фазы.

Компания Cree предлагает ряд силовых транзисторов SiC для высокочастотных передатчиков.

В 1987 году на базе американской исследовательской группы была основана компания Cree. Благодаря умелому легированию атомами посторонних металлов, Cree вскоре удалось создать яркие, многоцветные и, в конечном итоге, белые светодиоды. Это обеспечило бизнес-модель, которая позволила проводить дальнейшие исследования. Несколько лет назад Cree выпустила первые транзисторы из карбида кремния, некоторые из которых имели дополнительное покрытие из нитрида галлия, подходящее для работы на высоких частотах. Согласно последним публикациям, транзисторы на основе карбида кремния (SiC) теперь незаменимы в конструкции передатчиков. Преимущества этих новых полупроводников — большая ширина запрещенной зоны (позволяющая работать при более высоких температурах), значительно улучшенная проводимость в открытом состоянии и лучшая изоляция в закрытом состоянии — делают их даже идеальной заменой дорогим передающим лампам. Недавно они также достигли мирового рекорда эффективности в фотоэлектрических инверторах.

Производитель SemiSouth специализируется на полевых транзисторах с p-n-переходом, удобных для Hi-Fi-систем (график ниже).

Звук…

Эксперт по аудио усилителям Нельсон Пасс также открыл для себя транзисторы SiC в секторе Hi-Fi. После обширных испытаний он восторженно заявил: «В сопоставимых схемах полупроводники SiC производят в десять раз меньше искажений, чем обычные полевые транзисторы». Ральф Кёнен провел параллельные исследования и первым разработал усилитель на основе SiC. Звучит действительно инновационно и хорошо.

Кривая выходного тока в зависимости от управляющего напряжения аналогична кривой триодных вакуумных ламп. Однако ток значительно выше.

Типичные передаточные характеристики
I_D = f(V_GS); V_DS = 5 V

Автор: Йоханнес Майер