अर्धचालक उपकरण आधुनिक औद्योगिक मशीन उपकरणों का मूल है, जिसका व्यापक रूप से कंप्यूटर, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, नेटवर्क संचार, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। अर्धचालक उद्योग मुख्य रूप से चार बुनियादी घटकों से बना है: एकीकृत सर्किट, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण, असतत उपकरण, सेंसर, जो एकीकृत सर्किट के 80% से अधिक के लिए जिम्मेदार है, इसलिए अक्सर अर्धचालक और एकीकृत सर्किट समकक्ष होते हैं।
उत्पाद श्रेणी के अनुसार एकीकृत सर्किट को मुख्य रूप से चार श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी, लॉजिक डिवाइस, सिम्युलेटर पार्ट्स। हालाँकि, अर्धचालक उपकरणों के अनुप्रयोग क्षेत्र के निरंतर विस्तार के साथ, कई विशेष अवसरों के लिए अर्धचालकों को उच्च तापमान, मजबूत विकिरण, उच्च शक्ति और अन्य वातावरणों के उपयोग का पालन करने में सक्षम होने की आवश्यकता होती है, नुकसान नहीं होता है, अर्धचालक पदार्थों की पहली और दूसरी पीढ़ी शक्तिहीन होती है, इसलिए अर्धचालक पदार्थों की तीसरी पीढ़ी अस्तित्व में आई।
वर्तमान में, विस्तृत बैंड गैप अर्धचालक पदार्थों का प्रतिनिधित्व निम्न द्वारा किया जाता है:सिलिकन कार्बाइड(SiC), गैलियम नाइट्राइड (GaN), जिंक ऑक्साइड (ZnO), हीरा, एल्युमिनियम नाइट्राइड (AlN) अधिक लाभ के साथ प्रमुख बाजार पर कब्जा करते हैं, जिन्हें सामूहिक रूप से तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक पदार्थ कहा जाता है। व्यापक बैंड गैप चौड़ाई के साथ अर्धचालक पदार्थों की तीसरी पीढ़ी, उच्च विखंडन विद्युत क्षेत्र, तापीय चालकता, इलेक्ट्रॉनिक संतृप्त दर और विकिरण का प्रतिरोध करने की उच्च क्षमता, उच्च तापमान, उच्च आवृत्ति, विकिरण के प्रतिरोध और उच्च शक्ति वाले उपकरणों को बनाने के लिए अधिक उपयुक्त है, जिन्हें आमतौर पर वाइड बैंडगैप अर्धचालक पदार्थ (निषिद्ध बैंड चौड़ाई 2.2 eV से अधिक है) के रूप में जाना जाता है, जिन्हें उच्च तापमान अर्धचालक पदार्थ भी कहा जाता है। तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक पदार्थों और उपकरणों पर वर्तमान शोध से, सिलिकॉन कार्बाइड और गैलियम नाइट्राइड अर्धचालक पदार्थ अधिक परिपक्व हैं, औरसिलिकॉन कार्बाइड प्रौद्योगिकीसबसे परिपक्व है, जबकि जिंक ऑक्साइड, हीरा, एल्यूमीनियम नाइट्राइड और अन्य सामग्रियों पर अनुसंधान अभी भी प्रारंभिक चरण में है।
सामग्री और उनके गुण:
सिलिकन कार्बाइडसामग्री का व्यापक रूप से सिरेमिक बॉल बेयरिंग, वाल्व, अर्धचालक सामग्री, गायरो, मापने के उपकरण, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, कई औद्योगिक क्षेत्रों में एक अपूरणीय सामग्री बन गई है।
SiC एक प्रकार का प्राकृतिक सुपरलैटिस और एक विशिष्ट समरूप पॉलीटाइप है। Si और C डायटोमिक परतों के बीच पैकिंग अनुक्रम में अंतर के कारण 200 से अधिक (वर्तमान में ज्ञात) समरूप पॉलीटाइपिक परिवार हैं, जो विभिन्न क्रिस्टल संरचनाओं की ओर ले जाते हैं। इसलिए, SiC प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) सब्सट्रेट सामग्री, उच्च शक्ति इलेक्ट्रॉनिक सामग्री की नई पीढ़ी के लिए बहुत उपयुक्त है।
| विशेषता | |
| स्थूल संपत्ति | उच्च कठोरता (3000 किग्रा/मिमी), माणिक को काट सकता है |
| उच्च घिसाव प्रतिरोध, हीरे के बाद दूसरे स्थान पर | |
| इसकी तापीय चालकता Si की तुलना में 3 गुना अधिक तथा GaAs की तुलना में 8~10 गुना अधिक है। | |
| SiC की तापीय स्थिरता उच्च है और वायुमंडलीय दबाव पर पिघलना असंभव है | |
| उच्च शक्ति वाले उपकरणों के लिए अच्छा ताप अपव्यय प्रदर्शन बहुत महत्वपूर्ण है | |
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केमिकल संपत्ति | बहुत मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, कमरे के तापमान पर लगभग किसी भी ज्ञात संक्षारक एजेंट के प्रति प्रतिरोधी |
| SiC सतह आसानी से ऑक्सीकरण करके SiO बनाती है, पतली परत, इसके आगे ऑक्सीकरण को रोक सकती है, 1700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, ऑक्साइड फिल्म पिघल जाती है और तेजी से ऑक्सीकृत हो जाती है | |
| 4H-SIC और 6H-SIC का बैंडगैप Si से लगभग 3 गुना और GaAs से 2 गुना है: विखंडन विद्युत क्षेत्र की तीव्रता Si से एक क्रम अधिक है, और इलेक्ट्रॉन बहाव वेग संतृप्त है Si का ढाई गुना। 4H-SIC का बैंडगैप 6H-SIC से अधिक चौड़ा है |
पोस्ट करने का समय: अगस्त-01-2022