१. तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक
पहिल्या पिढीतील अर्धवाहक तंत्रज्ञान Si आणि Ge सारख्या अर्धवाहक पदार्थांवर आधारित विकसित केले गेले. ट्रान्झिस्टर आणि एकात्मिक सर्किट तंत्रज्ञानाच्या विकासासाठी ते भौतिक आधार आहे. पहिल्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थांनी २० व्या शतकात इलेक्ट्रॉनिक उद्योगाचा पाया घातला आणि ते एकात्मिक सर्किट तंत्रज्ञानासाठी मूलभूत साहित्य आहेत.
दुसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थांमध्ये प्रामुख्याने गॅलियम आर्सेनाइड, इंडियम फॉस्फाइड, गॅलियम फॉस्फाइड, इंडियम आर्सेनाइड, अॅल्युमिनियम आर्सेनाइड आणि त्यांचे त्रिकोणीय संयुगे यांचा समावेश आहे. दुसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थ हे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक माहिती उद्योगाचा पाया आहेत. या आधारावर, प्रकाशयोजना, प्रदर्शन, लेसर आणि फोटोव्होल्टाइक्स सारखे संबंधित उद्योग विकसित केले गेले आहेत. ते समकालीन माहिती तंत्रज्ञान आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रदर्शन उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थांच्या प्रतिनिधी साहित्यांमध्ये गॅलियम नायट्राइड आणि सिलिकॉन कार्बाइड यांचा समावेश आहे. त्यांच्या विस्तृत बँड गॅप, उच्च इलेक्ट्रॉन संतृप्तता प्रवाह वेग, उच्च थर्मल चालकता आणि उच्च ब्रेकडाउन फील्ड स्ट्रेंथमुळे, ते उच्च-शक्ती घनता, उच्च-फ्रिक्वेंसी आणि कमी-तोटा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे तयार करण्यासाठी आदर्श साहित्य आहेत. त्यापैकी, सिलिकॉन कार्बाइड पॉवर उपकरणांमध्ये उच्च ऊर्जा घनता, कमी ऊर्जा वापर आणि लहान आकाराचे फायदे आहेत आणि नवीन ऊर्जा वाहने, फोटोव्होल्टाइक्स, रेल्वे वाहतूक, मोठा डेटा आणि इतर क्षेत्रांमध्ये व्यापक अनुप्रयोग शक्यता आहेत. गॅलियम नायट्राइड आरएफ उपकरणांमध्ये उच्च वारंवारता, उच्च शक्ती, विस्तृत बँडविड्थ, कमी वीज वापर आणि लहान आकाराचे फायदे आहेत आणि 5G कम्युनिकेशन्स, इंटरनेट ऑफ थिंग्ज, मिलिटरी रडार आणि इतर क्षेत्रांमध्ये व्यापक अनुप्रयोग शक्यता आहेत. याव्यतिरिक्त, कमी-व्होल्टेज क्षेत्रात गॅलियम नायट्राइड-आधारित पॉवर उपकरणांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे. याव्यतिरिक्त, अलिकडच्या वर्षांत, उदयोन्मुख गॅलियम ऑक्साईड साहित्य विद्यमान SiC आणि GaN तंत्रज्ञानासह तांत्रिक पूरकता निर्माण करेल आणि कमी-फ्रिक्वेंसी आणि उच्च-व्होल्टेज क्षेत्रात संभाव्य अनुप्रयोग शक्यता असतील अशी अपेक्षा आहे.
दुसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थांच्या तुलनेत, तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थांमध्ये विस्तृत बँडगॅप रुंदी असते (पहिल्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थाच्या सामान्य मटेरियल Si ची बँडगॅप रुंदी सुमारे 1.1eV असते, दुसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थाच्या सामान्य मटेरियल GaAs ची बँडगॅप रुंदी सुमारे 1.42eV असते आणि तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थाच्या सामान्य मटेरियल GaN ची बँडगॅप रुंदी 2.3eV पेक्षा जास्त असते), मजबूत रेडिएशन प्रतिरोधकता, विद्युत क्षेत्राच्या ब्रेकडाउनला मजबूत प्रतिकार आणि उच्च तापमान प्रतिरोधकता. विस्तृत बँडगॅप रुंदी असलेले तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक पदार्थ रेडिएशन-प्रतिरोधक, उच्च-फ्रिक्वेंसी, उच्च-शक्ती आणि उच्च-एकात्मता-घनता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या उत्पादनासाठी विशेषतः योग्य आहेत. मायक्रोवेव्ह रेडिओ फ्रिक्वेंसी उपकरणे, LEDs, लेसर, पॉवर उपकरणे आणि इतर क्षेत्रांमध्ये त्यांच्या अनुप्रयोगांनी बरेच लक्ष वेधले आहे आणि त्यांनी मोबाइल कम्युनिकेशन्स, स्मार्ट ग्रिड्स, रेल्वे ट्रान्झिट, नवीन ऊर्जा वाहने, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि अल्ट्राव्हायोलेट आणि निळ्या-हिरव्या प्रकाश उपकरणांमध्ये व्यापक विकासाच्या शक्यता दर्शविल्या आहेत [1].
पोस्ट वेळ: जून-२५-२०२४