Часть II issn 2072-0297

150
«Молодой учёный»
.
№ 7 (111)
 .
Апрель, 2016 г.
Технические науки
структуры в виде сочетания различных модификаций SiC: 
кубической и гексагональной 3
C-
2
H
и 3
C-
6
H
.
В таблице 1 приводится сравнение основных элек-
тронных свойств карбида кремния политипа 4
H 
(4
H-SiC) 
с
 
кремниевыми (
Si
) и арсенидгалиевыми (
GaAs
) полупро-
водниковыми приборами.
Можно выделить следующие преимущества матери-
алов SiC по сравнению с Si и GaAs:
1. Напряженность электрического поля пробоя 4
H-
SiC
более чем на порядок превышает соответствующие 
показатели у 
Si
и 
GaAs
. Это приводит к тому, что значи-
тельно снижается сопротивление в открытом состоянии 
. На рис. 2 показана зависимость 
от напря-
жения пробоя кристалла. Можно видеть, что при напря-
жении 600 В 
SiC
-диод имеет 
GaAs-
диод — 
Si-
диод — 
. Малое удельное сопротивление 
в открытом состоянии в сочетании с высокой плотностью 
тока и теплопроводностью позволяет использовать очень 
малые по размерам кристаллы для силовых приборов.
2. Большая ширина запрещенной энергетиче-
ской зоны является результатом более высокого барьера 
Рис.
 
1.
 Структурное упорядочение семейства естественных сверхрешеток карбида кремния: а) вид упаковок А, В, 
С в пределах слоя, б) элементарные ячейки основных слоистых модификаций
Таблица
 
1
Наименование
Si
GaAs
4H‑SiC
Ширина запрещенной энергетической зоны, эВ
1,12
1,5
3,26
Подвижность электронов, см
2
/ с∙В
1400
9200
800
Подвижность дырок, см
2
/ с∙В
450
400
140
Концентрация собственных носителей, см
−3 
при 300∙К
1,5х10
10
2,1х10
6
5х10
–9
Скорость объемного заряда электронов, см / с∙10
7
1,0
1,0
2,0
Критическая напряженность электрического поля, МВ / см
0,25
0,3
2,2
Теплопроводность, Вт / см∙К
1,5
0,5
3,0–3,8
Температура Дебая, К
640
550
1430

---