1. Semikonduktor generasi ketiga
Teknologi semikonduktor generasi pertama dikembangkan berdasarkan material semikonduktor seperti Si dan Ge. Material ini merupakan dasar bagi pengembangan transistor dan teknologi sirkuit terpadu. Material semikonduktor generasi pertama meletakkan fondasi bagi industri elektronik di abad ke-20 dan merupakan material dasar untuk teknologi sirkuit terpadu.
Material semikonduktor generasi kedua terutama meliputi galium arsenida, indium fosfida, aluminium arsenida, dan senyawa ternernya. Material semikonduktor generasi kedua merupakan fondasi industri informasi optoelektronik. Atas dasar ini, industri terkait seperti penerangan, tampilan, laser, dan fotovoltaik telah dikembangkan. Material ini banyak digunakan dalam teknologi informasi kontemporer dan industri tampilan optoelektronik.
Material representatif dari material semikonduktor generasi ketiga meliputi galium nitrida dan silikon karbida. Karena celah pita yang lebar, kecepatan hanyut saturasi elektron yang tinggi, konduktivitas termal yang tinggi, dan kekuatan medan tembus yang tinggi, material ini ideal untuk pembuatan perangkat elektronik dengan kepadatan daya tinggi, frekuensi tinggi, dan kerugian rendah. Di antara keduanya, perangkat daya silikon karbida memiliki keunggulan kepadatan energi tinggi, konsumsi energi rendah, dan ukuran kecil, serta memiliki prospek aplikasi yang luas di bidang kendaraan energi baru, fotovoltaik, transportasi kereta api, big data, dan bidang lainnya. Perangkat RF galium nitrida memiliki keunggulan frekuensi tinggi, daya tinggi, bandwidth lebar, konsumsi daya rendah, dan ukuran kecil, serta memiliki prospek aplikasi yang luas di bidang komunikasi 5G, Internet of Things, radar militer, dan bidang lainnya. Selain itu, perangkat daya berbasis galium nitrida telah banyak digunakan di bidang tegangan rendah. Selanjutnya, dalam beberapa tahun terakhir, material galium oksida yang baru muncul diharapkan dapat membentuk komplementaritas teknologi dengan teknologi SiC dan GaN yang ada, dan memiliki prospek aplikasi potensial di bidang frekuensi rendah dan tegangan tinggi.
Dibandingkan dengan material semikonduktor generasi kedua, material semikonduktor generasi ketiga memiliki lebar celah pita yang lebih besar (lebar celah pita Si, material tipikal semikonduktor generasi pertama, sekitar 1,1 eV, lebar celah pita GaAs, material tipikal semikonduktor generasi kedua, sekitar 1,42 eV, dan lebar celah pita GaN, material tipikal semikonduktor generasi ketiga, di atas 2,3 eV), ketahanan radiasi yang lebih kuat, ketahanan yang lebih kuat terhadap kerusakan medan listrik, dan ketahanan suhu yang lebih tinggi. Material semikonduktor generasi ketiga dengan lebar celah pita yang lebih besar sangat cocok untuk produksi perangkat elektronik tahan radiasi, frekuensi tinggi, daya tinggi, dan kepadatan integrasi tinggi. Aplikasinya dalam perangkat frekuensi radio gelombang mikro, LED, laser, perangkat daya, dan bidang lainnya telah menarik banyak perhatian, dan telah menunjukkan prospek pengembangan yang luas dalam komunikasi seluler, jaringan cerdas, transportasi kereta api, kendaraan energi baru, elektronik konsumen, dan perangkat sinar ultraviolet dan biru-hijau [1].
Waktu posting: 25 Juni 2024