На фона на бързото развитие на полупроводниковата технология от трето-поколение устройствата от галиев нитрид (GaN) постепенно се превръщат в основната основа на високо-честотни, високо-ефективни силови електронни системи. Особено при приложения за бързо възстановяване на високо-напрежение и коригиране на ниски-загуби, оптимизирането на производителността на GaN бариерни диоди на Шотки (SBD) се превърна в ключова изследователска насока. Сред тях контактните материали, като решаващ фактор, определящ характеристиките на интерфейса на устройството, се развиват от традиционните метали към материали с високи точки на топене и висока стабилност. Съгласно тази тенденция, въвеждането на волфрамови контакти осигурява нов технически път за намаляване на-напрежението в състояние и оптимизиране на електрическите характеристики на интерфейса.
От гледна точка на структурата на устройството GaN диодите на Шотки обикновено се класифицират в две категории: напълно вертикални и квази{0}}вертикални структури. Квази-вертикалните структури често използват силициеви или сапфирови субстрати, с електроди, разпределени върху една и съща повърхност, предлагайки предимства като ниски производствени разходи и силна съвместимост на процеса. При този тип структура изборът на контактни материали е особено критичен. Чрез въвеждането на изключително стабилна метална система, подобна на волфрамов нит-, надеждността на контакта може да бъде подобрена, като същевременно се поддържа целостта на интерфейса, като по този начин се оптимизира цялостният път на транспортиране на ток.
По отношение на свойствата на материала волфрамът притежава висока точка на топене (приблизително 3422 градуса), ниска скорост на дифузия и отлична химическа стабилност, което води до силна структурна стабилност при висока-температура и среда с високо-електрическо-поле. Тази характеристика е особено важна за GaN устройства с високо-напрежение. В сравнение с традиционните електроди на базата на никел-, използването на волфрамови контактни нитове значително намалява нехомогенността на междинното енергийно ниво, като по този начин подобрява разпределението на височината на бариерата на Шотки и постига механизъм за транспортиране на ток, по-близо до идеалното състояние.
Експерименталните резултати показват, че напрежението в -състояние на GaN Шотки диоди е значително намалено след въвеждане на волфрамови контактни нитове. Това явление се дължи главно на образуването на контакт на Шотки с по-ниска височина на бариера между волфрам и GaN, което улеснява преминаването на носителите на заряд през интерфейса. Подобно на принципа на използване на мотоциклетни волфрамови нитове за подобряване на стабилността на проводимостта в традиционните електромеханични структури, волфрамовите материали също показват отлична електрическа съвместимост при полупроводникови интерфейси.
При анализа на характеристиките на напрежението на тока, устройствата, използващи волфрамови нитове за мотоциклетни клаксони, показват почти{1}}идеални фактори, което показва висока еднородност на интерфейса и ток, управляван предимно от термоемисия. Този резултат потвърждава предимствата на електрическите волфрамови контактни нитове в контрола на микро-интерфейса, като помага да се намали въздействието на дефектите на интерфейса върху текущия транспорт.
Оптимизирането на ефективността обаче често включва компромис-. Тъй като височината на бариерата на Шотки намалява, обратният ток на утечка се увеличава. При условия на ниско обратно отклонение термоелектронното излъчване остава доминиращият механизъм на изтичане, докато при високо обратно отклонение постепенно преминава към проводимост с-скокообразно обхват. Това изместване на механизма е тясно свързано с контактния материал. Чрез оптимизиране на обработката на интерфейса на волфрамови контакти за електрически уреди, нарастването на тока на утечка може да бъде потиснато до известна степен, като се постигне баланс на производителността.
В практическите инженерни приложения предимствата на твърдите волфрамови контактни нитове са очевидни не само в полупроводниковите устройства, но също така са широко утвърдени в областта на традиционните електрически контакти. Например, в приложения като Horn Contact Wolfram, неговата висока устойчивост на дъга и устойчивост на износване му позволяват да демонстрира изключително дълъг експлоатационен живот в среди с високо-честотно превключване, което е в пълно съответствие с изискванията на GaN устройствата за стабилност на контакта.
Като цяло, приложението на мотоциклетни волфрамови нитове в GaN Шотки диоди не само демонстрира дълбоката интеграция на науката за материалите и полупроводниците, но също така осигурява нова технологична посока за разработването на високо-производителни силови електронни устройства. В бъдеще се очаква по-нататъшното оптимизиране на интерфейсния инженеринг и комбинациите от материали да постигне по-добър баланс между ниското напрежение в -състоянието и ниския ток на утечка, като по този начин се насърчи широкото приемане на GaN устройства в приложения с високо-напрежение и висока-честота.
За информация относноПромишлени волфрамови запоени контакти нитовеи персонализирани решения за контакт, моля свържете се с нас. Ние ще осигурим професионален подбор и техническа поддръжка за вашите приложения.
свържете се с нас
