1. Полупроводници от трето поколение
Първото поколение полупроводникова технология е разработена на базата на полупроводникови материали като Si и Ge. Тя е материалната основа за развитието на транзистори и технология на интегралните схеми. Полупроводниковите материали от първо поколение полагат основите на електронната индустрия през 20-ти век и са основните материали за технологията на интегралните схеми.
Полупроводниковите материали от второ поколение включват главно галиев арсенид, индиев фосфид, галиев фосфид, индиев арсенид, алуминиев арсенид и техните тройни съединения. Полупроводниковите материали от второ поколение са основата на оптоелектронната информационна индустрия. На тази основа са разработени свързани индустрии като осветление, дисплеи, лазери и фотоволтаици. Те се използват широко в съвременните информационни технологии и оптоелектронни дисплейни индустрии.
Представителни материали за полупроводниковите материали от трето поколение включват галиев нитрид и силициев карбид. Поради широката им забранена зона, високата скорост на дрейф на електронното насищане, високата топлопроводимост и високата сила на пробивно поле, те са идеални материали за създаване на електронни устройства с висока плътност на мощността, висока честота и ниски загуби. Сред тях, силициево-карбидните захранващи устройства имат предимствата на висока енергийна плътност, ниска консумация на енергия и малък размер, и имат широки перспективи за приложение в превозни средства с нова енергия, фотоволтаици, железопътен транспорт, големи данни и други области. RF устройствата на базата на галиев нитрид имат предимствата на висока честота, висока мощност, широка честотна лента, ниска консумация на енергия и малък размер, и имат широки перспективи за приложение в 5G комуникациите, интернет на нещата, военни радари и други области. В допълнение, захранващите устройства на базата на галиев нитрид се използват широко в областта на ниското напрежение. Освен това, през последните години се очаква нововъзникващите материали от галиев оксид да формират техническа допълняемост със съществуващите SiC и GaN технологии и да имат потенциални перспективи за приложение в областите на ниското и високото напрежение.
В сравнение с полупроводниковите материали от второ поколение, полупроводниковите материали от трето поколение имат по-широка ширина на забранената зона (ширината на забранената зона на Si, типичен материал от първо поколение полупроводникови материали, е около 1,1 eV, ширината на забранената зона на GaAs, типичен материал от второ поколение полупроводникови материали, е около 1,42 eV, а ширината на забранената зона на GaN, типичен материал от трето поколение полупроводникови материали, е над 2,3 eV), по-силна радиационна устойчивост, по-силна устойчивост на пробив в електрическо поле и по-висока температурна устойчивост. Полупроводниковите материали от трето поколение с по-широка ширина на забранената зона са особено подходящи за производството на радиационно устойчиви, високочестотни, високомощни и с висока плътност на интеграция електронни устройства. Приложенията им в микровълнови радиочестотни устройства, светодиоди, лазери, силови устройства и други области са привлекли много внимание и показват широки перспективи за развитие в мобилните комуникации, интелигентните мрежи, железопътния транспорт, превозните средства с нова енергия, потребителската електроника и устройствата с ултравиолетова и синьо-зелена светлина [1].
Време на публикуване: 25 юни 2024 г.