सेमीकंडक्टर उपकरण हे आधुनिक औद्योगिक मशीन उपकरणांचा गाभा आहे, जो संगणक, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, नेटवर्क कम्युनिकेशन्स, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स आणि कोरच्या इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो. सेमीकंडक्टर उद्योग प्रामुख्याने चार मूलभूत घटकांनी बनलेला आहे: एकात्मिक सर्किट्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे, डिस्क्रिट डिव्हाइस, सेन्सर, जे एकात्मिक सर्किट्सच्या 80% पेक्षा जास्त आहे, म्हणून अनेकदा आणि सेमीकंडक्टर आणि एकात्मिक सर्किट समतुल्य.
उत्पादन श्रेणीनुसार, एकात्मिक सर्किट प्रामुख्याने चार श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहे: मायक्रोप्रोसेसर, मेमरी, लॉजिक डिव्हाइसेस, सिम्युलेटर पार्ट्स. तथापि, सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या अनुप्रयोग क्षेत्राच्या सतत विस्तारासह, अनेक विशेष प्रसंगी सेमीकंडक्टरना उच्च तापमान, मजबूत रेडिएशन, उच्च शक्ती आणि इतर वातावरणाचा वापर करण्यास सक्षम असणे आवश्यक असते, नुकसान होत नाही, सेमीकंडक्टर सामग्रीची पहिली आणि दुसरी पिढी शक्तीहीन असते, म्हणून सेमीकंडक्टर सामग्रीची तिसरी पिढी अस्तित्वात आली.
सध्या, रुंद बँड गॅप सेमीकंडक्टर मटेरियल द्वारे दर्शविले जातेसिलिकॉन कार्बाइड(SiC), गॅलियम नायट्राइड (GaN), झिंक ऑक्साईड (ZnO), डायमंड, अॅल्युमिनियम नायट्राइड (AlN) हे अधिक फायद्यांसह प्रमुख बाजारपेठ व्यापतात, ज्यांना एकत्रितपणे तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक साहित्य म्हणून संबोधले जाते. तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक साहित्य ज्यामध्ये विस्तृत बँड गॅप रुंदी असते, ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्ड, थर्मल चालकता, इलेक्ट्रॉनिक संतृप्त दर आणि रेडिएशनला प्रतिकार करण्याची उच्च क्षमता जितकी जास्त असते, उच्च तापमान, उच्च वारंवारता, रेडिएशनला प्रतिकार आणि उच्च पॉवर उपकरणे बनवण्यासाठी अधिक योग्य, सामान्यतः वाइड बँडगॅप सेमीकंडक्टर मटेरियल (निषिद्ध बँड रुंदी 2.2 eV पेक्षा जास्त असते), ज्याला उच्च तापमान अर्धवाहक मटेरियल देखील म्हणतात. तिसऱ्या पिढीतील अर्धवाहक मटेरियल आणि उपकरणांवरील सध्याच्या संशोधनातून, सिलिकॉन कार्बाइड आणि गॅलियम नायट्राइड अर्धवाहक मटेरियल अधिक परिपक्व आहेत, आणिसिलिकॉन कार्बाइड तंत्रज्ञानसर्वात परिपक्व आहे, तर झिंक ऑक्साईड, डायमंड, अॅल्युमिनियम नायट्राइड आणि इतर पदार्थांवरील संशोधन अद्याप सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे.
साहित्य आणि त्यांचे गुणधर्म:
सिलिकॉन कार्बाइडसिरेमिक बॉल बेअरिंग्ज, व्हॉल्व्ह, सेमीकंडक्टर मटेरियल, गायरो, मापन यंत्रे, एरोस्पेस आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे हे मटेरियल अनेक औद्योगिक क्षेत्रात एक अपरिहार्य मटेरियल बनले आहे.
SiC हा एक प्रकारचा नैसर्गिक सुपरलॅटिस आणि एक सामान्य एकसंध पॉलीटाइप आहे. Si आणि C डायटॉमिक थरांमधील पॅकिंग क्रमातील फरकामुळे 200 पेक्षा जास्त (सध्या ज्ञात) होमोटाइपिक पॉलीटाइपिक कुटुंबे आहेत, ज्यामुळे वेगवेगळ्या क्रिस्टल संरचना निर्माण होतात. म्हणून, SiC हे प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) सब्सट्रेट मटेरियल, उच्च शक्ती इलेक्ट्रॉनिक मटेरियलच्या नवीन पिढीसाठी अतिशय योग्य आहे.
| वैशिष्ट्यपूर्ण | |
| भौतिक मालमत्ता | उच्च कडकपणा (३००० किलो/मिमी), माणिक कापू शकतो |
| उच्च पोशाख प्रतिरोधकता, हिऱ्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर | |
| थर्मल चालकता Si पेक्षा 3 पट जास्त आणि GaA पेक्षा 8-10 पट जास्त आहे. | |
| SiC ची थर्मल स्थिरता जास्त आहे आणि वातावरणाच्या दाबाने ते वितळणे अशक्य आहे. | |
| उच्च-शक्तीच्या उपकरणांसाठी चांगली उष्णता नष्ट करण्याची कार्यक्षमता खूप महत्वाची आहे. | |
|
रासायनिक गुणधर्म | खोलीच्या तापमानाला जवळजवळ कोणत्याही ज्ञात संक्षारक घटकांना प्रतिरोधक, खूप मजबूत गंज प्रतिकारक. |
| SiC पृष्ठभाग सहजपणे ऑक्सिडायझेशन होऊन SiO, पातळ थर तयार करतो, ज्यामुळे त्याचे पुढील ऑक्सिडेशन रोखता येते, १७०० डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात, ऑक्साईड फिल्म वितळते आणि वेगाने ऑक्सिडायझेशन होते. | |
| 4H-SIC आणि 6H-SIC चा बँडगॅप Si च्या सुमारे 3 पट आणि GaA च्या 2 पट आहे: ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्डची तीव्रता Si पेक्षा जास्त आहे आणि इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट वेग संतृप्त आहे Si च्या अडीच पट. 4H-SIC चा बँडगॅप 6H-SIC पेक्षा जास्त आहे. |
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-०१-२०२२