Жарым өткөргүч түзүлүштөр заманбап өнөр жай машина жабдууларынын өзөгү болуп саналат жана компьютерлерде, керектөөчү электроникада, тармактык байланышта, автомобиль электроникасында жана башка өзөктүк тармактарда кеңири колдонулат, жарым өткөргүч өнөр жайы негизинен төрт негизги компоненттен турат: интегралдык микросхемалар, оптоэлектрондук түзүлүштөр, дискреттик түзүлүштөр, сенсорлор, алар интегралдык микросхемалардын 80% дан ашыгын түзөт, ошондуктан көп учурда жарым өткөргүч жана интегралдык микросхемалардын эквиваленти.
Интегралдык микросхема, продукт категориясына ылайык, негизинен төрт категорияга бөлүнөт: микропроцессор, эс тутум, логикалык түзүлүштөр, симулятор бөлүктөрү. Бирок, жарым өткөргүч түзүлүштөрдү колдонуу чөйрөсүнүн тынымсыз кеңейиши менен, көптөгөн өзгөчө учурларда жарым өткөргүчтөрдүн жогорку температурага, күчтүү нурланууга, жогорку кубаттуулукка жана башка чөйрөлөргө туруштук бере алышы, зыян келтирбеши, жарым өткөргүч материалдардын биринчи жана экинчи муунундагы материалдар алсыз болушу талап кылынат, ошондуктан жарым өткөргүч материалдардын үчүнчү муунунда пайда болгон.
Азыркы учурда, төмөнкүчө чагылдырылган кең тилкелүү жарым өткөргүч материалдаркремний карбиди(SiC), галлий нитриди (GaN), цинк кычкылы (ZnO), алмаз, алюминий нитриди (AlN) рынокто артыкчылыктары жогору болгон үстөмдүк кылат, алар жалпысынан үчүнчү муундагы жарым өткөргүч материалдар деп аталат. Үчүнчү муундагы жарым өткөргүч материалдар тилке аралыгы кеңирээк, электр талаасынын бузулушу, жылуулук өткөрүмдүүлүгү, электрондук каныккан ылдамдыгы жана радиацияга туруштук берүү жөндөмдүүлүгү жогору, жогорку температурадагы, жогорку жыштыктагы, радиацияга туруктуу жана жогорку кубаттуулуктагы түзүлүштөрдү жасоого ылайыктуу, адатта кең тилке аралыгы бар жарым өткөргүч материалдар (тыюу салынган тилке туурасы 2,2 эВден чоң) деп аталат, ошондой эле жогорку температурадагы жарым өткөргүч материалдар деп аталат. Үчүнчү муундагы жарым өткөргүч материалдар жана түзүлүштөр боюнча учурдагы изилдөөлөрдөн көрүнүп тургандай, кремний карбиди жана галлий нитриди жарым өткөргүч материалдары жетилген жанакремний карбиди технологиясыэң жетилген болуп саналат, ал эми цинк кычкылы, алмаз, алюминий нитриди жана башка материалдар боюнча изилдөөлөр али баштапкы этапта.
Материалдар жана алардын касиеттери:
Кремний карбидиматериалдык кеңири таралган керамикалык шарик подшипниктер, клапандар, жарым өткөргүч материалдар, гироскоп, өлчөөчү аспаптар, аэрокосмос жана башка тармактарда колдонулат жана көптөгөн өнөр жай тармактарында алмаштыргыс материалга айланды.
SiC – бул табигый суперторчолордун бир түрү жана типтүү бир тектүү политип. Si жана C диатомдук катмарларынын ортосундагы таңгактоо ырааттуулугунун айырмачылыгынан улам 200дөн ашык (учурда белгилүү) гомотиптик политиптик үй-бүлөлөр бар, бул ар кандай кристаллдык түзүлүштөргө алып келет. Ошондуктан, SiC жарык чыгаруучу диод (LED) субстрат материалынын жаңы муундагы, жогорку кубаттуулуктагы электрондук материалдар үчүн абдан ылайыктуу.
| мүнөздөмө | |
| физикалык касиет | Жогорку катуулук (3000 кг/мм), рубинди кесип алат |
| Жогорку эскирүүгө туруктуулук, алмаздан кийинки экинчи орунда турат | |
| Жылуулук өткөрүмдүүлүгү Siге караганда 3 эсе жана GaAsке караганда 8~10 эсе жогору. | |
| SiC термикалык туруктуулугу жогору жана атмосфералык басымда эрүү мүмкүн эмес. | |
| Жогорку кубаттуулуктагы түзмөктөр үчүн жакшы жылуулукту таратуу көрсөткүчү абдан маанилүү | |
|
химиялык касиет | Аябай күчтүү коррозияга туруктуу, бөлмө температурасында дээрлик бардык белгилүү дат басуучу агенттерге туруктуу |
| SiC бети оңой эле SiO2 пайда кылып кычкылданат, жука катмар, анын андан ары кычкылданышына жол бербейт 1700℃ жогору, оксиддик пленка эрип, тез кычкылданат | |
| 4H-SIC жана 6H-SICтин тыюу салынган зонасы Siдикинен болжол менен 3 эсе жана GaAsтикинен 2 эсе чоң: Бузулуунун электр талаасынын интенсивдүүлүгү Siден бир топ жогору, ал эми электрондордун дрейф ылдамдыгы каныккан. Siден эки жарым эсе чоң. 4H-SICтин тыюу салынган тилкеси 6H-SICтикине караганда кененирээк. |
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 1-августу