Duonkondukta aparato estas la kerno de modernaj industriaj maŝinoj, vaste uzata en komputiloj, konsuma elektroniko, retkomunikado, aŭtomobila elektroniko kaj aliaj areoj. La duonkondukta industrio konsistas ĉefe el kvar bazaj komponantoj: integraj cirkvitoj, optoelektronikaj aparatoj, diskretaj aparatoj, sensiloj, kiuj konsistigas pli ol 80% de la integraj cirkvitoj, do ofte estas ekvivalento inter duonkonduktaĵoj kaj integraj cirkvitoj.
Integraj cirkvitoj, laŭ la produkta kategorio, estas ĉefe dividitaj en kvar kategoriojn: mikroprocesoroj, memoroj, logikaj aparatoj, simuliloj. Tamen, kun la kontinua vastiĝo de la aplika kampo de duonkonduktaĵoj, multaj specialaj okazoj postulas, ke duonkonduktaĵoj povu rezisti al uzo en altaj temperaturoj, forta radiado, alta potenco kaj aliaj medioj, sen difektiĝi. La unua kaj dua generacio de duonkonduktaĵoj estas senpovaj, do la tria generacio de duonkonduktaĵoj ekestis.
Nuntempe, la larĝbendaj duonkonduktaĵaj materialoj reprezentitaj desiliciokarbido(SiC), galiuma nitrido (GaN), zinka oksido (ZnO), diamanto, aluminionitrido (AlN) okupas la dominan merkaton kun pli grandaj avantaĝoj, kolektive nomataj la triageneraciaj duonkonduktaĵaj materialoj. La triageneraciaj duonkonduktaĵaj materialoj havas pli larĝan bendbreĉan larĝon, des pli altan estas la disrompa elektra kampo, varmokondukteco, elektronika saturita rapideco kaj pli alta kapablo rezisti radiadon. Ili estas pli taŭgaj por fabrikado de aparatoj kun alta temperaturo, alta frekvenco, radiadorezistaj kaj altpotencaj rezistoj. Ili estas kutime konataj kiel duonkonduktaĵaj materialoj kun larĝa bendbreĉa larĝo (malpermesita bendlarĝo super 2.2 eV), ankaŭ nomataj duonkonduktaĵaj materialoj kun alta temperaturo. Laŭ la nuna esplorado pri duonkonduktaĵaj materialoj kaj aparatoj de la triageneracio, silicia karbido kaj galiumnitridaj duonkonduktaĵaj materialoj estas pli maturaj, kaj...teknologio de siliciokarbidoestas la plej matura, dum la esplorado pri zinka oksido, diamanto, aluminio nitrido kaj aliaj materialoj estas ankoraŭ en la komenca stadio.
Materialoj kaj iliaj ecoj:
Siliciokarbidomaterialo estas vaste uzata en ceramikaj globlagroj, valvoj, duonkonduktaĵaj materialoj, giroskopoj, mezurinstrumentoj, aerspaca kaj aliaj kampoj, fariĝis neanstataŭigebla materialo en multaj industriaj kampoj.
SiC estas speco de natura superkrado kaj tipa homogena politipo. Ekzistas pli ol 200 (nuntempe konataj) homotipaj politipaj familioj pro la diferenco en la paka sekvenco inter la diatomaj tavoloj de Si kaj C, kio kondukas al malsamaj kristalstrukturoj. Tial, SiC estas tre taŭga por la nova generacio de substrataj materialoj por lumdiodoj (LED) kaj altpotencaj elektronikaj materialoj.
| karakterizaĵo | |
| fizika posedaĵo | Alta malmoleco (3000kg/mm), povas tranĉi rubenon |
| Alta eluziĝrezisto, dua nur al diamanto | |
| La varmokondukteco estas 3 fojojn pli alta ol tiu de Si kaj 8~10 fojojn pli alta ol tiu de GaAs. | |
| La termika stabileco de SiC estas alta kaj ne eblas fandi ĝin ĉe atmosfera premo. | |
| Bona varmodisradiada efikeco estas tre grava por altpotencaj aparatoj | |
|
kemia eco | Tre forta korodrezisto, rezistema al preskaŭ ĉiu konata koroda agento je ĉambra temperaturo |
| La surfaco de SiC facile oksidiĝas por formi maldikan tavolon de SiO2, kiu povas malhelpi ĝian plian oksidiĝon. Super 1700℃, la oksida filmo fandiĝas kaj rapide oksidiĝas | |
| La bendbreĉo de 4H-SIC kaj 6H-SIC estas ĉirkaŭ 3-oble pli granda ol tiu de Si kaj 2-oble pli granda ol tiu de GaAs: La intenseco de la elektra kampo de kolapso estas grandordo pli alta ol Si, kaj la elektrona drivrapideco estas saturita. Du-kaj-duon-oble la Si. La bendbreĉo de 4H-SIC estas pli larĝa ol tiu de 6H-SIC |
Afiŝtempo: 1-a de aŭgusto 2022