Уводзіны ў паўправадніковы GaN трэцяга пакалення і звязаную з ім эпітаксіяльную тэхналогію

1. Паўправаднікі трэцяга пакалення

Паўправадніковая тэхналогія першага пакалення была распрацавана на аснове паўправадніковых матэрыялаў, такіх як крэмній і германій. Яна з'яўляецца матэрыяльнай асновай для распрацоўкі транзістараў і тэхналогіі інтэгральных схем. Паўправадніковыя матэрыялы першага пакалення заклалі аснову электроннай прамысловасці ў 20 стагоддзі і з'яўляюцца асноўнымі матэрыяламі для тэхналогіі інтэгральных схем.

Паўправадніковыя матэрыялы другога пакалення ў асноўным уключаюць арсенід галію, фасфід індыя, фасфід галію, арсенід індыя, арсенід алюмінію і іх трайныя злучэнні. Паўправадніковыя матэрыялы другога пакалення з'яўляюцца асновай оптаэлектроннай інфармацыйнай прамысловасці. На гэтай аснове былі распрацаваны сумежныя галіны, такія як асвятленне, дысплеі, лазеры і фотаэлектрыка. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў сучасных інфармацыйных тэхналогіях і оптаэлектронных дысплеях.

Тыповымі матэрыяламі паўправадніковых матэрыялаў трэцяга пакалення з'яўляюцца нітрыд галію і карбід крэмнію. Дзякуючы шырокай шырыні забароненай зоны, высокай хуткасці дрэйфу насычэння электронаў, высокай цеплаправоднасці і высокай напружанасці прабойнага поля, яны з'яўляюцца ідэальнымі матэрыяламі для вырабу электронных прылад з высокай шчыльнасцю магутнасці, высокай частатой і нізкімі стратамі. Сярод іх сілавыя прылады на аснове карбіду крэмнію маюць перавагі высокай шчыльнасці энергіі, нізкага спажывання энергіі і малых памераў, а таксама маюць шырокія перспектывы прымянення ў новых энергетычных транспартных сродках, фотаэлектрыцы, чыгуначным транспарце, вялікіх дадзеных і іншых галінах. ВЧ-прылады на аснове нітрыду галію маюць перавагі высокай частаты, высокай магутнасці, шырокай прапускной здольнасці, нізкага спажывання энергіі і малых памераў, а таксама маюць шырокія перспектывы прымянення ў сувязі 5G, Інтэрнэце рэчаў, ваенным радары і іншых галінах. Акрамя таго, сілавыя прылады на аснове нітрыду галію шырока выкарыстоўваюцца ў галіне нізкага напружання. Акрамя таго, у апошнія гады чакаецца, што новыя матэрыялы на аснове аксіду галію будуць тэхнічна дапаўняць існуючыя тэхналогіі SiC і GaN і маюць патэнцыйныя перспектывы прымянення ў галінах нізкага і высокага напружання.

У параўнанні з паўправадніковымі матэрыяламі другога пакалення, паўправадніковыя матэрыялы трэцяга пакалення маюць большую шырыню забароненай зоны (шырыня забароненай зоны Si, тыповага матэрыялу паўправадніковага матэрыялу першага пакалення, складае каля 1,1 эВ, шырыня забароненай зоны GaAs, тыповага матэрыялу паўправадніковага матэрыялу другога пакалення, складае каля 1,42 эВ, а шырыня забароненай зоны GaN, тыповага матэрыялу паўправадніковага матэрыялу трэцяга пакалення, перавышае 2,3 эВ), больш высокую радыяцыйную ўстойлівасць, больш высокую ўстойлівасць да прабоя электрычным полем і больш высокую тэмпературную ўстойлівасць. Паўправадніковыя матэрыялы трэцяга пакалення з большай шырынёй забароненай зоны асабліва падыходзяць для вытворчасці радыяцыйна-ўстойлівых, высокачастотных, магутных і з высокай шчыльнасцю інтэграцыі электронных прылад. Іх прымяненне ў мікрахвалевых радыёчастотных прыладах, святлодыёдах, лазерах, сілавых прыладах і іншых галінах прыцягнула вялікую ўвагу, і яны паказалі шырокія перспектывы развіцця ў мабільнай сувязі, разумных сетках, чыгуначным транспарце, транспартных сродках на новых энергіях, бытавой электроніцы, а таксама прыладах ультрафіялетавага і сіне-зялёнага выпраменьвання [1].

выява.png (5) выява.png (4) выява.png (3) выява.png (2) выява.png (1)


Час публікацыі: 25 чэрвеня 2024 г.
Інтэрнэт-чат у WhatsApp!