1. Semicondutores de terceira xeración
A tecnoloxía de semicondutores de primeira xeración desenvolveuse baseándose en materiais semicondutores como o Si e o Ge. É a base material para o desenvolvemento de transistores e tecnoloxía de circuítos integrados. Os materiais semicondutores de primeira xeración sentaron as bases da industria electrónica no século XX e son os materiais básicos para a tecnoloxía de circuítos integrados.
Os materiais semicondutores de segunda xeración inclúen principalmente arseniuro de galio, fosfuro de indio, fosfuro de galio, arseniuro de indio, arseniuro de aluminio e os seus compostos ternarios. Os materiais semicondutores de segunda xeración son a base da industria da información optoelectrónica. Sobre esta base, desenvolvéronse industrias relacionadas como a iluminación, as pantallas, o láser e a fotovoltaica. Son amplamente utilizados nas industrias contemporáneas da tecnoloxía da información e das pantallas optoelectrónicas.
Entre os materiais representativos dos materiais semicondutores de terceira xeración inclúense o nitruro de galio e o carburo de silicio. Debido á súa ampla banda prohibida, alta velocidade de deriva de saturación de electróns, alta condutividade térmica e alta intensidade de campo de ruptura, son materiais ideais para preparar dispositivos electrónicos de alta densidade de potencia, alta frecuencia e baixa perda. Entre eles, os dispositivos de potencia de carburo de silicio teñen as vantaxes de alta densidade de enerxía, baixo consumo de enerxía e pequeno tamaño, e teñen amplas perspectivas de aplicación en vehículos de novas enerxías, fotovoltaica, transporte ferroviario, big data e outros campos. Os dispositivos de RF de nitruro de galio teñen as vantaxes de alta frecuencia, alta potencia, amplo ancho de banda, baixo consumo de enerxía e pequeno tamaño, e teñen amplas perspectivas de aplicación en comunicacións 5G, Internet das Cousas, radar militar e outros campos. Ademais, os dispositivos de potencia baseados en nitruro de galio utilizáronse amplamente no campo da baixa tensión. Ademais, nos últimos anos, espérase que os materiais de óxido de galio emerxentes formen complementariedade técnica coas tecnoloxías existentes de SiC e GaN e teñan potenciais perspectivas de aplicación nos campos de baixa frecuencia e alta tensión.
En comparación cos materiais semicondutores de segunda xeración, os materiais semicondutores de terceira xeración teñen unha amplitude de banda prohibida máis ampla (a amplitude de banda prohibida do Si, un material típico do material semicondutor de primeira xeración, é duns 1,1 eV, a amplitude de banda prohibida do GaAs, un material típico do material semicondutor de segunda xeración, é duns 1,42 eV e a amplitude de banda prohibida do GaN, un material típico do material semicondutor de terceira xeración, é superior a 2,3 eV), unha maior resistencia á radiación, unha maior resistencia á ruptura do campo eléctrico e unha maior resistencia á temperatura. Os materiais semicondutores de terceira xeración cunha amplitude de banda prohibida máis ampla son particularmente axeitados para a produción de dispositivos electrónicos resistentes á radiación, de alta frecuencia, alta potencia e alta densidade de integración. As súas aplicacións en dispositivos de radiofrecuencia de microondas, LED, láseres, dispositivos de alimentación e outros campos atraeron moita atención e mostraron amplas perspectivas de desenvolvemento en comunicacións móbiles, redes intelixentes, transporte ferroviario, vehículos de novas enerxías, electrónica de consumo e dispositivos de luz ultravioleta e azul-verde [1].
Data de publicación: 25 de xuño de 2024