Yarımkeçirici cihaz müasir sənaye maşın avadanlıqlarının əsasını təşkil edir və kompüterlərdə, istehlakçı elektronikasında, şəbəkə rabitəsində, avtomobil elektronikasında və əsasın digər sahələrində geniş istifadə olunur. Yarımkeçirici sənaye əsasən dörd əsas komponentdən ibarətdir: inteqral sxemlər, optoelektron cihazlar, diskret cihaz, sensor, bu da inteqral sxemlərin 80%-dən çoxunu təşkil edir, buna görə də tez-tez yarımkeçirici və inteqral sxem ekvivalentidir.
Məhsul kateqoriyasına görə inteqral dövrə əsasən dörd kateqoriyaya bölünür: mikroprosessor, yaddaş, məntiq cihazları, simulyator hissələri. Bununla belə, yarımkeçirici cihazların tətbiq sahəsinin davamlı genişlənməsi ilə bir çox xüsusi hallar yarımkeçiricilərin yüksək temperatur, güclü radiasiya, yüksək güc və digər mühitlərin istifadəsinə uyğunlaşmasını, zərər verməməsini, birinci və ikinci nəsil yarımkeçirici materialların gücsüz olmasını tələb edir, buna görə də üçüncü nəsil yarımkeçirici materiallar meydana gəldi.
Hazırda, təmsil olunan genişzolaqlı yarımkeçirici materiallarsilisium karbid(SiC), qallium nitrid (GaN), sink oksid (ZnO), almaz, alüminium nitrid (AlN) daha böyük üstünlüklərə malik dominant bazarı tutur və ümumilikdə üçüncü nəsil yarımkeçirici materiallar adlanır. Daha geniş zolaq boşluğu eni, parçalanma elektrik sahəsi, istilik keçiriciliyi, elektron doyma sürəti və radiasiyaya qarşı müqavimət qabiliyyəti nə qədər yüksəkdirsə, üçüncü nəsil yarımkeçirici materiallar yüksək temperatur, yüksək tezlik, radiasiyaya müqavimət və yüksək güclü cihazlar hazırlamaq üçün daha uyğundur, adətən geniş zolaq boşluğu yarımkeçirici materialları (qadağan olunmuş zolaq eni 2,2 eV-dən çoxdur) kimi tanınır və yüksək temperaturlu yarımkeçirici materiallar adlanır. Üçüncü nəsil yarımkeçirici materiallar və cihazlar üzərində aparılan cari tədqiqatlardan göründüyü kimi, silikon karbid və qallium nitrid yarımkeçirici materiallar daha yetkindir vəsilisium karbid texnologiyasıən yetkin tədqiqatdır, sink oksidi, almaz, alüminium nitrid və digər materiallar üzərində tədqiqatlar isə hələ ilkin mərhələdədir.
Materiallar və onların xüsusiyyətləri:
Silikon karbidMaterial keramika top rulmanlarında, klapanlarda, yarımkeçirici materiallarda, giroslarda, ölçmə alətlərində, aerokosmik və digər sahələrdə geniş istifadə olunur və bir çox sənaye sahələrində əvəzolunmaz bir material halına gəlmişdir.
SiC bir növ təbii super qəfəs və tipik homogen politipdir. Si və C diatomik təbəqələri arasındakı qablaşdırma ardıcıllığındakı fərqə görə 200-dən çox (hazırda məlumdur) homotipik politip ailəsi mövcuddur ki, bu da fərqli kristal strukturlarına səbəb olur. Buna görə də, SiC yeni nəsil işıq yayan diod (LED) substrat materialı, yüksək güclü elektron materiallar üçün çox uyğundur.
| xarakterik | |
| fiziki mülkiyyət | Yüksək sərtlik (3000 kq/mm), yaqut kəsə bilər |
| Yüksək aşınma müqaviməti, yalnız almazdan sonra ikinci yerdədir | |
| İstilik keçiriciliyi Si-dən 3 dəfə, GaAs-dan isə 8-10 dəfə yüksəkdir. | |
| SiC-nin istilik stabilliyi yüksəkdir və atmosfer təzyiqində əriməsi mümkün deyil. | |
| Yüksək güclü cihazlar üçün yaxşı istilik yayma performansı çox vacibdir | |
|
kimyəvi xüsusiyyət | Otaq temperaturunda demək olar ki, hər hansı bir məlum korroziya agentinə qarşı davamlı, çox güclü korroziyaya davamlıdır |
| SiC səthi asanlıqla SiO2 əmələ gətirmək üçün oksidləşir, nazik təbəqə əmələ gətirir və onun daha da oksidləşməsinin qarşısını ala bilər. 1700℃-dən yuxarı temperaturda oksid təbəqəsi əriyir və sürətlə oksidləşir | |
| 4H-SIC və 6H-SIC-in keçirmə zolağı Si-nin keçirmə zolağından təxminən 3 dəfə, GaAs-ın keçirmə zolağından isə 2 dəfə böyükdür: Parçalanma elektrik sahəsinin intensivliyi Si-dən bir qədər yüksəkdir və elektron sürüşmə sürəti doymuşdur. Si-dən iki yarım dəfə çoxdur. 4H-SIC-in zolaq boşluğu 6H-SIC-dən daha genişdir. |
Yayımlanma vaxtı: 01 Avqust 2022