Salah Satu Kelebihan SiC dari Si pada Peralatan Elektrik

Perkembangan dunia elektro memang telah mengubah pandangan beberapa orang yang berkecimpung di dunia ini. Banyak penelitian dilakukan agar dapat memajukan dunia elektro ini.
Salah satu penelitian yang dilakukan adalah dalam material device - device elektrik itu sendiri. Penelitian yang baru - baru ini dilakukan adalah penelitian mengenai keunggulan Silikon Karbida (SiC) daripada Silikon biasa (Si).
Pada posting ini, saya coba membahas keunggulan - keunggulan SiC yang telah diteliti oleh para ilmuwan. Secara umum, SiC unggul dari Si dalam hal :

1. High Temperature Operation
2. High Breakdown Voltage
3. Low Loss
4. High Speed High Frequency

Pada kesempatan posting pertama ini, saya hanya akan membahas mengenai keunggulan ke - 4 SiC dari Si, yaitu High Speed High Frequency.

Kelebihan ke - 4 SiC sebagai properties semikonduktor (high speed high frequency) merupakan kelebihan dalam hal kecepatan switching dan kemampuannya ketika dioperasikan pada frekuensi tinggi. Dua kemampuan ini disebabkan oleh tingginya breakdown electric field dan tingginya saturation carrier velocity SiC daripada Si.
Breakdown electric field dari SiC 10x lebih besar dari Si (SiC = 2.5 x 106 V/m ; Si = 0.25 x 106 V/m pada operasi 1 kV) sedangkan saturation carrier velocity SiC 2x lebih besar dari Si (SiC = 2 x 107 cm/s ; si = 1 x 107 cm/s pada E saturasi).
Dapat disimpulkan bahwa keunggulan SiC dari Si :

1. Lebih tingginya breakdown electric field menyebabkan device lebih kecil dan dapat didoping lebih banyak
2. Lebih tingginya breakdown electric field dan saturation carrier velocity menyebabkan meningkatnya switching speed (high speed) dan frekuensi kerja hingga 10 GHz (high frequency)

Namun selain keunggulan, SiC memiliki kelemahan daripada Si ketika bekerja pada tegangan rendah. Hal ini disebabkan oleh kecepatan mobility electron SiC lebih kecil dari Si (SiC = 330 - 400 cm2/V.s ; Si = 1400 cm2/V.s pada temperatur ruangan).