1. Hirugarren belaunaldiko erdieroaleak
Lehen belaunaldiko erdieroaleen teknologia Si eta Ge bezalako erdieroaleen materialetan oinarrituta garatu zen. Transistoreen eta zirkuitu integratuen teknologiaren garapenaren oinarri materiala da. Lehen belaunaldiko erdieroale materialek XX. mendeko industria elektronikoaren oinarriak ezarri zituzten eta zirkuitu integratuen teknologiaren oinarrizko materialak dira.
Bigarren belaunaldiko erdieroale materialen artean, batez ere galio arseniuroa, indio fosfuroa, galio fosfuroa, indio arseniuroa, aluminio arseniuroa eta haien hirutar konposatuak daude. Bigarren belaunaldiko erdieroale materialak informazio optoelektronikoaren industriaren oinarria dira. Oinarri honetan, argiztapena, pantailak, laserra eta fotovoltaikoa bezalako industria erlazionatuak garatu dira. Oso erabiliak dira gaur egungo informazio teknologian eta pantaila optoelektronikoen industrietan.
Hirugarren belaunaldiko erdieroaleen material adierazgarrien artean galio nitruroa eta silizio karburoa daude. Banda-tarte zabala, elektroi-saturazio-desbideratze-abiadura handia, eroankortasun termiko handia eta haustura-eremuaren indar handia direla eta, potentzia-dentsitate handiko, maiztasun handiko eta galera txikiko gailu elektronikoak prestatzeko material aproposak dira. Horien artean, silizio karburozko potentzia-gailuek energia-dentsitate handiko, energia-kontsumo txikiko eta tamaina txikiko abantailak dituzte, eta aplikazio-aukera zabalak dituzte energia-ibilgailu berrietan, fotovoltaikoan, trenbide-garraioan, datu handietan eta beste arlo batzuetan. Galio nitruro RF gailuek maiztasun handiko, potentzia handiko, banda-zabalera zabaleko, energia-kontsumo txikiko eta tamaina txikiko abantailak dituzte, eta aplikazio-aukera zabalak dituzte 5G komunikazioetan, Gauzen Interneten, radar militarrean eta beste arlo batzuetan. Horrez gain, galio nitruroan oinarritutako potentzia-gailuak asko erabili dira tentsio baxuko arloan. Gainera, azken urteotan, galio oxidozko materialek osagarri teknikoak sortuko dituztela espero da dauden SiC eta GaN teknologiekin, eta aplikazio-aukera potentzialak dituzte maiztasun baxuko eta tentsio handiko arloetan.
Bigarren belaunaldiko erdieroale materialekin alderatuta, hirugarren belaunaldiko erdieroale materialek banda-tarte zabalagoa dute (lehen belaunaldiko erdieroale materialaren ohiko materiala den Si-ren banda-tarte zabalera 1,1 eV ingurukoa da, bigarren belaunaldiko erdieroale materialaren ohiko materiala den GaAs-ren banda-tarte zabalera 1,42 eV ingurukoa da, eta hirugarren belaunaldiko erdieroale materialaren ohiko materiala den GaN-ren banda-tarte zabalera 2,3 eV-tik gorakoa da), erradiazioarekiko erresistentzia handiagoa, eremu elektrikoaren hausturarekiko erresistentzia handiagoa eta tenperatura-erresistentzia handiagoa. Banda-tarte zabalagoa duten hirugarren belaunaldiko erdieroale materialak bereziki egokiak dira erradiazioarekiko erresistenteak diren, maiztasun handiko, potentzia handiko eta integrazio-dentsitate handiko gailu elektronikoak ekoizteko. Mikrouhin-irrati-maiztasuneko gailuetan, LEDetan, laserretan, potentzia-gailuetan eta beste arlo batzuetan dituzten aplikazioek arreta handia erakarri dute, eta garapen-aukera zabalak erakutsi dituzte komunikazio mugikorretan, sare adimendunetan, trenbide-garraioan, energia berrietako ibilgailuetan, kontsumo-elektronikan eta argi ultramore eta urdin-berdeko gailuetan [1].
Argitaratze data: 2024ko ekainaren 25a