1. Harmadik generációs félvezetők
Az első generációs félvezető technológiát olyan félvezető anyagokra alapozták, mint a Si és a Ge. Ez az anyagi alapja a tranzisztorok és az integrált áramköri technológia fejlesztésének. Az első generációs félvezető anyagok lerakták az elektronikai ipar alapjait a 20. században, és az integrált áramköri technológia alapvető anyagai.
A második generációs félvezető anyagok főként gallium-arzenidet, indium-foszfidot, gallium-foszfidot, indium-arzenidet, alumínium-arzenidet és ezek háromkomponensű vegyületeit foglalják magukban. A második generációs félvezető anyagok az optoelektronikai információs ipar alapját képezik. Ezen az alapon fejlesztették ki a kapcsolódó iparágakat, mint például a világítástechnika, a kijelzők, a lézerek és a fotovoltaikus elemek. Széles körben használják őket a modern információtechnológiai és optoelektronikai kijelzőiparban.
A harmadik generációs félvezető anyagok reprezentatív anyagai közé tartozik a gallium-nitrid és a szilícium-karbid. Széles sávú résüknek, nagy elektrontelítési sodródási sebességüknek, magas hővezető képességüknek és nagy átütési térerősségüknek köszönhetően ideális anyagok nagy teljesítménysűrűségű, nagyfrekvenciás és kis veszteségű elektronikus eszközök előállításához. Közülük a szilícium-karbid teljesítményeszközök a nagy energiasűrűség, az alacsony energiafogyasztás és a kis méret előnyeivel rendelkeznek, és széles körű alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek az új energiahordozókban, a fotovoltaikus elemekben, a vasúti közlekedésben, a big data-ban és más területeken. A gallium-nitrid RF eszközök a nagy frekvencia, a nagy teljesítmény, a széles sávszélesség, az alacsony energiafogyasztás és a kis méret előnyeivel rendelkeznek, és széles körű alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek az 5G kommunikációban, a dolgok internetében, a katonai radarokban és más területeken. Ezenkívül a gallium-nitrid alapú teljesítményeszközöket széles körben használják az alacsony feszültségű területen. Az elmúlt években a feltörekvő gallium-oxid anyagok várhatóan műszaki kiegészítői lesznek a meglévő SiC és GaN technológiáknak, és potenciális alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek az alacsony frekvencia és a nagyfeszültségű területeken.
A második generációs félvezető anyagokhoz képest a harmadik generációs félvezető anyagok szélesebb tiltott sávszélességgel rendelkeznek (a Si, az első generációs félvezető anyagok tipikus anyagának tiltott sávszélessége körülbelül 1,1 eV, a GaAs, a második generációs félvezető anyagok tipikus anyagának tiltott sávszélessége körülbelül 1,42 eV, és a GaN, a harmadik generációs félvezető anyagok tipikus anyagának tiltott sávszélessége meghaladja a 2,3 eV-ot), erősebb sugárzásállósággal, erősebb ellenállással az elektromos tér letörésével szemben, és nagyobb hőmérséklet-állósággal rendelkeznek. A szélesebb tiltott sávszélességű harmadik generációs félvezető anyagok különösen alkalmasak sugárzásálló, nagyfrekvenciás, nagy teljesítményű és nagy integrációs sűrűségű elektronikus eszközök gyártására. Alkalmazásaik mikrohullámú rádiófrekvenciás eszközökben, LED-ekben, lézerekben, teljesítményeszközökben és más területeken nagy figyelmet kaptak, és széleskörű fejlesztési kilátásokat mutatnak a mobilkommunikációban, az intelligens hálózatokban, a vasúti közlekedésben, az új energiahordozókkal működő járművekben, a szórakoztató elektronikában, valamint az ultraibolya és kék-zöld fényeszközökben [1].
Közzététel ideje: 2024. június 25.