Peranti semikonduktor merupakan teras peralatan mesin perindustrian moden, digunakan secara meluas dalam komputer, elektronik pengguna, komunikasi rangkaian, elektronik automotif dan bidang teras lain. Industri semikonduktor terutamanya terdiri daripada empat komponen asas: litar bersepadu, peranti optoelektronik, peranti diskret, dan sensor, yang menyumbang lebih daripada 80% litar bersepadu, jadi selalunya semikonduktor dan litar bersepadu setara.
Litar bersepadu, mengikut kategori produk, terbahagi kepada empat kategori utama: mikropemproses, memori, peranti logik, bahagian simulator. Walau bagaimanapun, dengan pengembangan berterusan bidang aplikasi peranti semikonduktor, banyak majlis khas memerlukan semikonduktor untuk dapat mematuhi penggunaan suhu tinggi, sinaran kuat, kuasa tinggi dan persekitaran lain, tidak merosakkan, generasi pertama dan kedua bahan semikonduktor tidak berkuasa, jadi generasi ketiga bahan semikonduktor terhasil.
Pada masa ini, bahan semikonduktor jurang jalur lebar yang diwakili olehsilikon karbida(SiC), galium nitrida (GaN), zink oksida (ZnO), berlian, aluminium nitrida (AlN) menduduki pasaran dominan dengan kelebihan yang lebih besar, secara kolektif dirujuk sebagai bahan semikonduktor generasi ketiga. Generasi ketiga bahan semikonduktor dengan lebar jurang jalur yang lebih luas, semakin tinggi medan elektrik pecahan, kekonduksian terma, kadar tepu elektronik dan keupayaan yang lebih tinggi untuk menahan sinaran, lebih sesuai untuk membuat suhu tinggi, frekuensi tinggi, rintangan terhadap sinaran dan peranti berkuasa tinggi, biasanya dikenali sebagai bahan semikonduktor jurang jalur lebar (lebar jalur terlarang lebih besar daripada 2.2 eV), juga dipanggil bahan semikonduktor suhu tinggi. Daripada kajian semasa mengenai bahan dan peranti semikonduktor generasi ketiga, bahan semikonduktor silikon karbida dan galium nitrida lebih matang, danteknologi silikon karbidaadalah yang paling matang, manakala penyelidikan mengenai zink oksida, berlian, aluminium nitrida dan bahan lain masih di peringkat awal.
Bahan dan Sifatnya：
Silikon karbidaBahan ini digunakan secara meluas dalam galas bebola seramik, injap, bahan semikonduktor, giroskop, alat pengukur, aeroangkasa dan bidang lain, dan telah menjadi bahan yang tidak dapat digantikan dalam banyak bidang perindustrian.
SiC ialah sejenis superkisi semula jadi dan politip homogen yang tipikal. Terdapat lebih daripada 200 keluarga politip homotip (yang kini diketahui) disebabkan oleh perbezaan urutan pembungkusan antara lapisan diatomik Si dan C, yang membawa kepada struktur kristal yang berbeza. Oleh itu, SiC sangat sesuai untuk generasi baharu bahan substrat diod pemancar cahaya (LED), bahan elektronik berkuasa tinggi.
| ciri | |
| sifat fizikal | Kekerasan tinggi (3000kg/mm), boleh memotong batu delima |
| Rintangan haus yang tinggi, kedua selepas berlian | |
| Kekonduksian terma adalah 3 kali lebih tinggi daripada Si dan 8~10 kali lebih tinggi daripada GaAs. | |
| Kestabilan terma SiC adalah tinggi dan mustahil untuk dicairkan pada tekanan atmosfera | |
| Prestasi pelesapan haba yang baik adalah sangat penting untuk peranti berkuasa tinggi | |
|
sifat kimia | Rintangan kakisan yang sangat kuat, tahan terhadap hampir semua agen menghakis yang diketahui pada suhu bilik |
| Permukaan SiC mudah teroksida untuk membentuk SiO, lapisan nipis, boleh mencegah pengoksidaannya selanjutnya, dalam Di atas 1700℃, filem oksida cair dan teroksida dengan cepat | |
| Jurang jalur 4H-SIC dan 6H-SIC adalah kira-kira 3 kali ganda daripada Si dan 2 kali ganda daripada GaAs: Keamatan medan elektrik pecahan adalah satu peringkat magnitud yang lebih tinggi daripada Si, dan halaju hanyutan elektron adalah tepu Dua setengah kali ganda Si. Jurang jalur 4H-SIC adalah lebih lebar daripada 6H-SIC |
Masa siaran: 01-Ogos-2022