Halfgeleiertoestelle is die kern van die moderne industriële masjientoerusting, wyd gebruik in rekenaars, verbruikerselektronika, netwerkkommunikasie, motorelektronika en ander kernareas. Die halfgeleierbedryf bestaan hoofsaaklik uit vier basiese komponente: geïntegreerde stroombane, opto-elektroniese toestelle, diskrete toestelle en sensors, wat meer as 80% van geïntegreerde stroombane uitmaak, en is dus dikwels ekwivalente van halfgeleiers en geïntegreerde stroombane.
Geïntegreerde stroombane word volgens die produkkategorie hoofsaaklik in vier kategorieë verdeel: mikroverwerker, geheue, logikatoestelle, simulatoronderdele. Met die voortdurende uitbreiding van die toepassingsveld van halfgeleiertoestelle, vereis baie spesiale geleenthede egter dat halfgeleiers in staat moet wees om hoë temperature, sterk straling, hoë krag en ander omgewings te weerstaan, sonder om skade te veroorsaak. Die eerste en tweede generasie halfgeleiermateriale is kragloos, daarom het die derde generasie halfgeleiermateriale ontstaan.
Tans word die halfgeleiermateriale met 'n wye bandgaping verteenwoordig deursilikonkarbied(SiC), galliumnitried (GaN), sinkoksied (ZnO), diamant, aluminiumnitried (AlN) beklee die dominante mark met groter voordele, gesamentlik na verwys as die derde generasie halfgeleiermateriale. Die derde generasie halfgeleiermateriale met 'n wyer bandgapingwydte, hoe hoër die deurslag-elektriese veld, termiese geleidingsvermoë, elektroniese versadigingstempo en hoër vermoë om straling te weerstaan, meer geskik vir die maak van hoë temperatuur, hoë frekwensie, weerstand teen straling en hoë krag toestelle, gewoonlik bekend as wye bandgaping halfgeleiermateriale (verbode bandwydte groter as 2.2 eV), ook genoem hoë temperatuur halfgeleiermateriale. Uit die huidige navorsing oor derde generasie halfgeleiermateriale en -toestelle, is silikonkarbied en galliumnitried halfgeleiermateriale meer volwasse, ensilikonkarbiedtegnologieis die mees volwasse, terwyl die navorsing oor sinkoksied, diamant, aluminiumnitried en ander materiale nog in die beginfase is.
Materiale en hul eienskappe:
Silikonkarbiedmateriaal word wyd gebruik in keramiekkogellagers, kleppe, halfgeleiermateriale, giros, meetinstrumente, lugvaart en ander velde, het 'n onvervangbare materiaal in baie industriële velde geword.
SiC is 'n soort natuurlike superrooster en 'n tipiese homogene politipe. Daar is meer as 200 (tans bekende) homotipiese politipiese families as gevolg van die verskil in pakvolgorde tussen Si- en C-diatomiese lae, wat lei tot verskillende kristalstrukture. Daarom is SiC baie geskik vir die nuwe generasie liguitstralende diode (LED) substraatmateriaal, hoëkrag elektroniese materiale.
| kenmerkend | |
| fisiese eiendom | Hoë hardheid (3000 kg/mm), kan robyn sny |
| Hoë slytasieweerstand, tweede slegs na diamant | |
| Die termiese geleidingsvermoë is 3 keer hoër as dié van Si en 8~10 keer hoër as dié van GaAs. | |
| Die termiese stabiliteit van SiC is hoog en dit is onmoontlik om by atmosferiese druk te smelt | |
| Goeie hitte-afvoerprestasie is baie belangrik vir hoë-krag toestelle. | |
|
chemiese eienskap | Baie sterk korrosiebestandheid, bestand teen byna enige bekende korrosiewe middel by kamertemperatuur |
| SiC-oppervlak oksideer maklik om SiO te vorm, 'n dun lagie, wat verdere oksidasie kan voorkom, in Bo 1700 ℃ smelt die oksiedfilm en oksideer vinnig | |
| Die bandgaping van 4H-SIC en 6H-SIC is ongeveer 3 keer dié van Si en 2 keer dié van GaAs: Die intensiteit van die deurslaggewende elektriese veld is 'n orde van grootte hoër as Si, en die elektrondryfsnelheid is versadig Twee en 'n half keer die Si. Die bandgaping van 4H-SIC is wyer as dié van 6H-SIC. |
Plasingstyd: 1 Augustus 2022