Healgeleiderapparaten binne de kearn fan moderne yndustriële masine-apparatuer, en wurde in soad brûkt yn kompjûters, konsuminte-elektroanika, netwurkkommunikaasje, auto-elektroanika en oare gebieten fan 'e kearn. De healgeleideryndustry bestiet benammen út fjouwer basiskomponinten: yntegreare circuits, opto-elektroanyske apparaten, aparte apparaten en sensoren, dy't mear as 80% fan 'e yntegreare circuits útmeitsje, en dêrom binne healgeleiders en yntegreare circuit-ekwivalinten faak ekwivalint.
Yntegreare sirkwy's, neffens de produktkategory, binne benammen ferdield yn fjouwer kategoryen: mikroprosessor, ûnthâld, logika-apparaten, simulatorûnderdielen. Mei de trochgeande útwreiding fan it tapassingsfjild fan healgeleiderapparaten, fereaskje in protte spesjale gelegenheden lykwols dat healgeleiders kinne foldwaan oan it gebrûk fan hege temperatuer, sterke strieling, hege krêft en oare omjouwings, sûnder skea te feroarsaakjen, de earste en twadde generaasje healgeleidermaterialen binne machteleas, sadat de tredde generaasje healgeleidermaterialen ûntstien binne.
Op it stuit wurde de healgeleidermaterialen mei brede bandgap fertsjintwurdige trochsilisiumkarbid(SiC), galliumnitride (GaN), sinkokside (ZnO), diamant, aluminiumnitride (AlN) nimme de dominante merk yn mei gruttere foardielen, kollektyf oantsjutten as de tredde generaasje healgeleidermaterialen. De tredde generaasje healgeleidermaterialen mei in bredere bandgapbreedte, hoe heger it trochbraakelektrysk fjild, termyske geliedingsfermogen, elektroanyske verzadigingssnelheid en hegere fermogen om strieling te wjerstean, binne better geskikt foar it meitsjen fan apparaten mei hege temperatuer, hege frekwinsje, strieling en hege krêft, meastentiids bekend as healgeleidermaterialen mei brede bandgap (ferbeane bandbreedte is grutter as 2.2 eV), ek wol hege temperatuer healgeleidermaterialen neamd. Ut it hjoeddeiske ûndersyk nei healgeleidermaterialen en apparaten fan 'e tredde generaasje binne silisiumkarbide en galliumnitride mear folwoeksen, ensilisiumkarbidtechnologyis it meast folwoeksen, wylst it ûndersyk nei sinkokside, diamant, aluminiumnitride en oare materialen noch yn 'e begjinfaze is.
Materialen en harren eigenskippen:
Silisiumkarbidmateriaal wurdt in soad brûkt yn keramyske kûgellagers, kleppen, healgeleidermaterialen, gyros, mjitynstruminten, loftfeart en oare fjilden, is in ûnferfangber materiaal wurden yn in protte yndustriële fjilden.
SiC is in soarte natuerlik superrooster en in typysk homogeen polytype. Der binne mear as 200 (op it stuit bekende) homotypyske polytypyske famyljes fanwegen it ferskil yn paksekwinsje tusken Si- en C-diatomyske lagen, wat liedt ta ferskillende kristalstrukturen. Dêrom is SiC tige geskikt foar de nije generaasje ljochtútstjittende diode (LED)-substraatmateriaal, en materialen foar hege-fermogen elektroanika.
| karakteristyk | |
| fysike eigendom | Hege hurdens (3000kg/mm), kin robijn snije |
| Hege slijtvastheid, twadde allinnich nei diamant | |
| De termyske geleidingsfermogen is 3 kear heger as dy fan Si en 8 ~ 10 kear heger as dy fan GaAs. | |
| De termyske stabiliteit fan SiC is heech en it is ûnmooglik om te smelten by atmosfearyske druk | |
| Goede waarmteôffierprestaasjes binne tige wichtich foar apparaten mei hege fermogen. | |
|
gemyske eigenskip | Hiel sterke korrosjebestriding, resistint tsjin hast alle bekende korrosive aginten by keamertemperatuer |
| SiC-oerflak oksidearret maklik om SiO te foarmjen, in tinne laach, kin fierdere oksidaasje foarkomme, yn Boppe 1700 ℃ smelt de oksidefilm en oksidearret rap | |
| De bandgap fan 4H-SIC en 6H-SIC is sawat 3 kear dy fan Si en 2 kear dy fan GaAs: De yntensiteit fan it elektryske fjild fan 'e trochbraak is in oarder fan grutte heger as dy fan Si, en de driftsnelheid fan it elektron is verzadigd Twa en in heal kear de Si. De bandgap fan 4H-SIC is breder as dy fan 6H-SIC |
Pleatsingstiid: 1 augustus 2022