1. Tredje generations halvledere
Første generations halvlederteknologi blev udviklet baseret på halvledermaterialer som Si og Ge. Det er det materielle grundlag for udviklingen af transistorer og integreret kredsløbsteknologi. Første generations halvledermaterialer lagde grundlaget for elektronikindustrien i det 20. århundrede og er de grundlæggende materialer til integreret kredsløbsteknologi.
Andengenerations halvledermaterialer omfatter hovedsageligt galliumarsenid, indiumphosphid, galliumphosphid, indiumarsenid, aluminiumarsenid og deres ternære forbindelser. Andengenerations halvledermaterialer er fundamentet for den optoelektroniske informationsindustri. På dette grundlag er relaterede industrier som belysning, display, laser og solceller blevet udviklet. De er meget udbredt i moderne informationsteknologi og optoelektroniske displayindustrier.
Repræsentative materialer til tredjegenerations halvledermaterialer omfatter galliumnitrid og siliciumcarbid. På grund af deres brede båndgab, høje elektronmætningsdrifthastighed, høje termiske ledningsevne og høje gennembrudsfeltstyrke er de ideelle materialer til fremstilling af elektroniske enheder med høj effekttæthed, højfrekvente og lavt tab. Blandt dem har siliciumcarbid-strømforsyningskomponenter fordelene ved høj energitæthed, lavt energiforbrug og lille størrelse og har brede anvendelsesmuligheder inden for nye energikøretøjer, solceller, jernbanetransport, big data og andre områder. Galliumnitrid RF-komponenter har fordelene ved høj frekvens, høj effekt, bred båndbredde, lavt strømforbrug og lille størrelse og har brede anvendelsesmuligheder inden for 5G-kommunikation, Tingenes Internet, militærradar og andre områder. Derudover er galliumnitridbaserede strømforsyningskomponenter blevet meget anvendt inden for lavspændingsområdet. Derudover forventes nye galliumoxidmaterialer i de senere år at danne teknisk komplementaritet med eksisterende SiC- og GaN-teknologier og have potentielle anvendelsesmuligheder inden for lavfrekvens- og højspændingsområder.
Sammenlignet med anden generations halvledermaterialer har tredje generations halvledermaterialer en bredere båndgabsbredde (båndgabsbredden for Si, et typisk materiale i første generations halvledermateriale, er omkring 1,1 eV, båndgabsbredden for GaAs, et typisk materiale i anden generations halvledermateriale, er omkring 1,42 eV, og båndgabsbredden for GaN, et typisk materiale i tredje generations halvledermateriale, er over 2,3 eV), stærkere strålingsmodstand, stærkere modstand mod elektrisk feltnedbrud og højere temperaturmodstand. Tredje generations halvledermaterialer med bredere båndgabsbredde er særligt velegnede til produktion af strålingsresistente, højfrekvente, højeffekts- og højintegrationstætheds elektroniske enheder. Deres anvendelser i mikrobølge-radiofrekvensenheder, LED'er, lasere, strømforsyninger og andre felter har tiltrukket sig stor opmærksomhed, og de har vist brede udviklingsmuligheder inden for mobilkommunikation, smart grids, jernbanetransport, nye energikøretøjer, forbrugerelektronik og ultraviolette og blågrønne lysenheder [1].
Opslagstidspunkt: 25. juni 2024