Hallefleedergeräter sinn de Kär vun der moderner industrieller Maschinnenausrüstung a gi wäit verbreet a Computeren, Konsumentelektronik, Netzwierkkommunikatioun, Autoelektronik an anere Beräicher benotzt. D'Halbleiterindustrie besteet haaptsächlech aus véier Grondkomponenten: integréiert Schaltungen, optoelektronesch Geräter, diskret Geräter a Sensoren, déi méi wéi 80% vun den integréierte Schaltungen ausmaachen, sou datt dacks Hallefleeder an integréiert Schaltungen gläichwäerteg sinn.
Integréiert Schaltungen, no der Produktkategorie, sinn haaptsächlech a véier Kategorien agedeelt: Mikroprozessoren, Speicher, Logikkomponenten, Simulatiounsdeeler. Wéinst der kontinuéierlecher Expansioun vum Uwendungsberäich vun Hallefleederkomponenten, brauche vill speziell Geleeënheeten d'Hallefleeder, déi fäeg sinn, héijen Temperaturen, staarker Stralung, héijer Leeschtung an aner Ëmfeld ze bestoen, ouni Schued ze verursaachen. Déi éischt an zweet Generatioun vun Hallefleedermaterialien sinn ouni Energie, sou datt déi drëtt Generatioun vun Hallefleedermaterialien entstanen ass.
Aktuell ginn déi breet Bandlücke-Halbleitermaterialien, déi duerchSiliziumkarbid(SiC), Galliumnitrid (GaN), Zinkoxid (ZnO), Diamant an Aluminiumnitrid (AlN) dominéieren de Maart mat gréissere Virdeeler a ginn zesummen als Hallefleedermaterialien vun der drëtter Generatioun bezeechent. Déi drëtt Generatioun vun Hallefleedermaterialien mat enger méi breeder Bandlück, engem méi héijen Duerchbrochselektresche Feld, enger méi héijer Wärmeleitfäegkeet, enger méi héijer elektronescher Sättigungsquote an enger méi héijer Stralungsbeständegkeet, si besser gëeegent fir d'Produktioun vun Héichtemperaturen, Héichfrequenz-, Stralungsbeständegkeets- a Leeschtungskomponenten. Si ginn normalerweis als Hallefleedermaterialien mat enger breeder Bandlück (déi verbueden Bandbreet ass méi grouss wéi 2,2 eV) bezeechent, och als Héichtemperatur-Halleedermaterialien bezeechent. Aus der aktueller Fuerschung iwwer Hallefleedermaterialien an -komponenten vun der drëtter Generatioun si Siliziumkarbid a Galliumnitrid méi reif, an...Siliziumkarbidtechnologieass am reifsten, während d'Fuerschung iwwer Zinkoxid, Diamant, Aluminiumnitrid an aner Materialien nach an der Ufanksphase ass.
Materialien an hir Eegeschaften:
SiliziumkarbidDëst Material gëtt wäit verbreet a Keramikkugellager, Ventiler, Hallefleedermaterialien, Gyrosen, Miessinstrumenter, Loftfaart an aner Beräicher benotzt, an ass a ville Beräicher vun der Industrie zu engem onverzichtbare Material ginn.
SiC ass eng Zort natierlecht Supergitter an en typeschen homogenen Polytyp. Et gëtt méi wéi 200 (aktuell bekannt) homotypesch polytypesch Familljen wéinst dem Ënnerscheed an der Packungssequenz tëscht Si- a C-diatomesche Schichten, wat zu verschiddene Kristallstrukture féiert. Dofir ass SiC ganz gëeegent fir déi nei Generatioun vu Liichtemissiounsdioden (LED)-Substratmaterial, Materialien fir héichleeschtungselektronesch Materialien.
| charakteristesch | |
| kierperlech Eegentum | Héich Häert (3000 kg/mm), kann Rubin schneiden |
| Héich Verschleißbeständegkeet, nëmmen déi zweetgréisst no Diamant | |
| D'Wärmeleitfäegkeet ass 3 Mol méi héich wéi déi vu Si an 8~10 Mol méi héich wéi déi vu GaAs. | |
| D'thermesch Stabilitéit vu SiC ass héich an et ass onméiglech, bei Atmosphärendrock ze schmëlzen | |
| Eng gutt Wärmeofleedungsleistung ass ganz wichteg fir Apparater mat héijer Leeschtung | |
|
chemesch Eegeschaft | Ganz staark Korrosiounsbeständegkeet, resistent géint bal all bekannte korrosiv Agenten bei Raumtemperatur |
| D'SiC-Uewerfläch oxidéiert liicht zu SiO, eng dënn Schicht, déi seng weider Oxidatioun verhënnert, Iwwer 1700 ℃ schmëlzt den Oxidfilm a oxidéiert séier | |
| D'Bandlück vu 4H-SIC an 6H-SIC ass ongeféier 3-mol sou grouss wéi déi vu Si an 2-mol sou grouss wéi déi vu GaAs: D'Intensitéit vum elektresche Feld vum Duerchbroch ass eng Gréisstenuerdnung méi héich wéi déi vu Si, an d'Driftgeschwindegkeet vun den Elektronen ass gesättigt. Zwee an en halleft Mol sou vill Si. D'Bandlück vum 4H-SIC ass méi grouss wéi déi vum 6H-SIC. |
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 01.08.2022

