I dispusitivi semiconduttori sò u core di l'equipaggiu industriale mudernu, largamente utilizatu in l'urdinatori, l'elettronica di cunsumu, e cumunicazioni di rete, l'elettronica automobilistica è altri duminii di u core, l'industria di i semiconduttori hè cumposta principalmente da quattru cumpunenti basi: circuiti integrati, dispusitivi optoelettronici, dispusitivi discreti, sensori, chì rapprisentanu più di l'80% di i circuiti integrati, cusì spessu è semiconduttori è circuiti integrati equivalenti.
I circuiti integrati, secondu a categuria di u produttu, sò principalmente divisi in quattru categurie: microprocessori, memoria, dispositivi logichi, parti di simulatore. Tuttavia, cù l'espansione cuntinua di u campu d'applicazione di i dispositivi semiconduttori, parechje occasioni speciali richiedenu chì i semiconduttori sianu capaci di aderisce à l'usu di alte temperature, forti radiazioni, alta putenza è altri ambienti, senza danni, a prima è a seconda generazione di materiali semiconduttori sò senza putenza, dunque hè nata a terza generazione di materiali semiconduttori.
Attualmente, i materiali semiconduttori à banda larga rapprisentati dacarburu di siliciu(SiC), u nitruru di galliu (GaN), l'ossidu di zincu (ZnO), u diamante, u nitruru d'aluminiu (AlN) occupanu u mercatu duminante cù vantaghji più grandi, chjamati cullettivamente cum'è materiali semiconduttori di terza generazione. A terza generazione di materiali semiconduttori cù una larghezza di banda gap più larga, più altu hè u campu elettricu di rottura, a cunduttività termica, a velocità di saturazione elettronica è a capacità più alta di resistere à a radiazione, più adattatu per a fabricazione di dispositivi à alta temperatura, alta frequenza, resistenza à a radiazione è alta putenza, generalmente cunnisciuti cum'è materiali semiconduttori à banda gap larga (a larghezza di banda pruibita hè più grande di 2,2 eV), chjamati ancu materiali semiconduttori à alta temperatura. Da a ricerca attuale nantu à i materiali è i dispositivi semiconduttori di terza generazione, u carburu di siliciu è i materiali semiconduttori di nitruru di galliu sò più maturi, ètecnulugia di carburu di siliciuhè u più maturu, mentre chì a ricerca nantu à l'ossidu di zincu, u diamante, u nitruru d'aluminiu è altri materiali hè sempre in a fase iniziale.
Materiali è e so proprietà:
Carburu di siliciuU materiale hè largamente utilizatu in cuscinetti à sfera ceramici, valvole, materiali semiconduttori, giroscopi, strumenti di misurazione, aerospaziale è altri campi, hè diventatu un materiale insustituibile in parechji campi industriali.
U SiC hè una spezia di superreticulu naturale è un politipu omogeneu tipicu. Ci sò più di 200 famiglie politipiche omotipiche (attualmente cunnisciute) per via di a differenza in a sequenza di imballaggio trà i strati diatomichi di Si è C, chì porta à diverse strutture cristalline. Dunque, u SiC hè assai adattatu per a nova generazione di materiale di substratu per diodi emettitori di luce (LED), materiali elettronichi d'alta putenza.
| caratteristica | |
| pruprietà fisica | Alta durezza (3000 kg/mm), pò taglià u rubinu |
| Alta resistenza à l'usura, seconda solu à u diamante | |
| A cunduttività termica hè 3 volte più alta chè quella di Si è 8~10 volte più alta chè quella di GaAs. | |
| A stabilità termica di SiC hè alta è hè impussibile di funde à pressione atmosferica. | |
| Una bona prestazione di dissipazione di u calore hè assai impurtante per i dispositivi di alta putenza | |
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pruprietà chimica | Resistenza à a corrosione assai forte, resistente à quasi tutti l'agenti corrosivi cunnisciuti à temperatura ambiente |
| A superficia di SiC s'ossida facilmente per furmà SiO2, un stratu finu, pò impedisce a so ulteriore ossidazione. Sopra i 1700 ℃, u filmu d'ossidu si fonde è s'ossida rapidamente | |
| A banda proibita di 4H-SIC è 6H-SIC hè circa 3 volte quella di Si è 2 volte quella di GaAs: L'intensità di u campu elettricu di rumpitura hè un ordine di grandezza più altu ch'è Si, è a velocità di deriva di l'elettroni hè saturata. Dui volte è mezu u Si. A banda proibita di 4H-SIC hè più larga chè quella di 6H-SIC. |
Data di publicazione: 01-aostu-2022