в предыдущих разделах этой главы уже были освещены основные известные технические препятствия и неудовлетворенность, которые в значительной степени отвечают за препятствия для использования sic-устройств. в самых общих чертах эти препятствия сводятся к нескольким ключевым фундаментальным материальным вопросам. скорость, с которой решаются наиболее важные из этих фундаментальных проблем, сильно повлияет на доступность, возможности и полезность полупроводниковой электроники sic. поэтому будущее sic electronics связано с инвестициями в фундаментальные исследования материалов для решения сложных проблем, связанных с материалами, в отношении характеристик, производительности и надежности устройства.

материальный вызов, который, возможно, является самым большим ключом к будущему sic, - это удаление дислокаций из sic-вафель. как описано ранее в этой главе и в ссылках на нее, наиболее важные показатели производительности выпрямителя силовой мощности, включая оценки устройств, надежность и стоимость, неизбежно влияют на высокую плотность дислокаций, присутствующих в коммерческих силиконовых пластинах и эпиляторах. если бы массовое производство по сравнению с кремниевыми пластинами (которые обычно содержат менее одного дефекта дислокации на квадратный сантиметр), гораздо более мощные однополярные и биполярные мощные выпрямители (включая устройства с киловольтными и килоэмперными рейтингами) быстро стали бы широко доступный для полезного использования в гораздо более широком диапазоне мощных приложений. аналогичные улучшения также будут реализованы в силовых транзисторах, прокладывая путь для сильных мощных устройств, чтобы действительно выгодно вытеснить силовые устройства на основе кремния в чрезвычайно широком и полезном массиве приложений и систем (раздел 5.3). это продвижение позволит разблокировать гораздо более быстрые и широкие силовые электронные системы «революция» по сравнению с относительно медленной «эволюцией» и внедрением нишевого рынка, которая произошла с тех пор, как sic-пластины впервые были коммерциализированы примерно 15 лет назад. как упоминалось в разделе 5.4, недавние лабораторные результаты показывают, что резкое сокращение дислокаций sic-пластин возможно с использованием радикально новых подходов к увеличению площади пластины по сравнению со стандартными методами выращивания булей, которые практикуются всеми коммерческими поставщиками пластиковых листов более десяти лет. возможно, конечное будущее сильных мощных устройств может зависеть от разработки и практической коммерциализации методов низкой плотности дислокационной плотности, существенно отличающихся от тех, которые используются сегодня.

важно отметить, что другие появляющиеся широкополосные полупроводниковые полупроводники, кроме теоретически, предлагают аналогичные преимущества для больших электрических систем по сравнению с кремниевой полупроводниковой технологией, как описано в разделе 5.3. например, алмаз и некоторые полупроводниковые соединения типа iii-нитрида группы (такие как gan, таблица 5.1) имеют высокое поле пробоя и низкую внутреннюю концентрацию носителей, что позволяет работать при плотностях мощности, частотах и ​​температурах, сравнимых или превышающих sic. Однако, как и sic, электрические устройства в этих полупроводниках также сталкиваются с множеством трудных материальных проблем, которые необходимо преодолеть для того, чтобы выгодно достигать выгодных результатов и коммерциализироваться. если расширение силовой электроники развивается слишком медленно по сравнению с другими широкополосными полупроводниками, существует вероятность, что последний захватит приложения и рынки, которые первоначально были предусмотрены для sic. однако, если sic преуспеет в том, чтобы первым предложить надежную и экономичную широкую запрещенную зону для конкретного приложения, последующие технологии с широкополосной связью, вероятно, должны были бы достичь гораздо более высоких показателей затрат / производительности, чтобы вытеснить sic. поэтому вполне вероятно, что sic, в некоторой степени, продолжит свою эволюцию в сторону расширения оперативной оболочки полупроводниковой электроники.