अर्धचालक उपकरण आधुनिक औद्योगिक मेसिन उपकरणको मूल हो, जुन कम्प्युटर, उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्स, नेटवर्क सञ्चार, अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स र कोरका अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। अर्धचालक उद्योग मुख्यतया चार आधारभूत घटकहरू मिलेर बनेको हुन्छ: एकीकृत सर्किट, अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू, असतत उपकरण, सेन्सर, जसले एकीकृत सर्किटको ८०% भन्दा बढीको लागि खाता बनाउँछ, त्यसैले प्रायः अर्धचालक र एकीकृत सर्किट बराबर।
उत्पादन वर्ग अनुसार एकीकृत सर्किटलाई मुख्यतया चार वर्गमा विभाजन गरिएको छ: माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी, तर्क उपकरणहरू, सिम्युलेटर भागहरू। यद्यपि, अर्धचालक उपकरणहरूको अनुप्रयोग क्षेत्रको निरन्तर विस्तारको साथ, धेरै विशेष अवसरहरूमा अर्धचालकहरूलाई उच्च तापक्रम, बलियो विकिरण, उच्च शक्ति र अन्य वातावरणहरूको प्रयोग पालना गर्न सक्षम हुन आवश्यक पर्दछ, क्षति गर्दैन, अर्धचालक सामग्रीहरूको पहिलो र दोस्रो पुस्ता शक्तिहीन हुन्छन्, त्यसैले अर्धचालक सामग्रीहरूको तेस्रो पुस्ता अस्तित्वमा आयो।
हाल, चौडा ब्यान्ड ग्याप अर्धचालक सामग्रीहरू द्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छसिलिकन कार्बाइड(SiC), ग्यालियम नाइट्राइड (GaN), जिंक अक्साइड (ZnO), हीरा, एल्युमिनियम नाइट्राइड (AlN) ले ठूला फाइदाहरूका साथ प्रमुख बजार ओगटेका छन्, जसलाई सामूहिक रूपमा तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक सामग्री भनिन्छ। चौडा ब्यान्ड ग्याप चौडाइ भएको अर्धचालक सामग्रीको तेस्रो पुस्ता, ब्रेकडाउन विद्युतीय क्षेत्र, थर्मल चालकता, इलेक्ट्रोनिक संतृप्त दर र विकिरण प्रतिरोध गर्ने उच्च क्षमता जति उच्च हुन्छ, उच्च तापक्रम, उच्च आवृत्ति, विकिरण प्रतिरोध र उच्च शक्ति उपकरणहरू बनाउनको लागि बढी उपयुक्त, सामान्यतया चौडा ब्यान्डग्याप अर्धचालक सामग्री (निषेधित ब्यान्ड चौडाइ २.२ eV भन्दा बढी छ) भनेर चिनिन्छ, जसलाई उच्च तापक्रम अर्धचालक सामग्री पनि भनिन्छ। तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक सामग्री र उपकरणहरूमा हालको अनुसन्धानबाट, सिलिकन कार्बाइड र ग्यालियम नाइट्राइड अर्धचालक सामग्रीहरू बढी परिपक्व छन्, रसिलिकन कार्बाइड प्रविधिसबैभन्दा परिपक्व छ, जबकि जिंक अक्साइड, हीरा, आल्मुनियम नाइट्राइड र अन्य सामग्रीहरूमा अनुसन्धान अझै प्रारम्भिक चरणमा छ।
सामग्री र तिनका गुणहरू:
सिलिकन कार्बाइडसिरेमिक बल बेयरिङ, भल्भ, अर्धचालक सामग्री, जाइरो, नाप्ने उपकरणहरू, एयरोस्पेस र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने सामग्री, धेरै औद्योगिक क्षेत्रहरूमा एक अपरिहार्य सामग्री बनेको छ।
SiC एक प्रकारको प्राकृतिक सुपरल्याटिस र एक विशिष्ट समरूप पोलिटाइप हो। Si र C डायटोमिक तहहरू बीचको प्याकिङ अनुक्रममा भिन्नताको कारणले गर्दा २०० भन्दा बढी (हाल ज्ञात) होमोटाइपिक पोलिटाइपिक परिवारहरू छन्, जसले फरक क्रिस्टल संरचनाहरू निम्त्याउँछ। त्यसकारण, SiC प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) सब्सट्रेट सामग्री, उच्च शक्ति इलेक्ट्रोनिक सामग्रीहरूको नयाँ पुस्ताको लागि धेरै उपयुक्त छ।
| विशेषता | |
| भौतिक सम्पत्ति | उच्च कठोरता (३००० किलोग्राम/मिमी), रूबी काट्न सक्छ |
| उच्च पहिरन प्रतिरोध, हीरा पछि दोस्रो स्थानमा | |
| थर्मल चालकता Si भन्दा ३ गुणा बढी र GaA भन्दा ८~१० गुणा बढी छ। | |
| SiC को थर्मल स्थिरता उच्च छ र वायुमण्डलीय चापमा पग्लन असम्भव छ। | |
| उच्च-शक्ति उपकरणहरूको लागि राम्रो ताप अपव्यय प्रदर्शन धेरै महत्त्वपूर्ण छ। | |
|
रासायनिक गुण | धेरै बलियो जंग प्रतिरोध, कोठाको तापक्रममा लगभग कुनै पनि ज्ञात जंग एजेन्ट प्रतिरोधी। |
| SiC सतह सजिलैसँग अक्सिडाइज हुन्छ र SiO, पातलो तह बनाउँछ, जसले यसको थप अक्सिडेशनलाई रोक्न सक्छ, मा १७०० डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि, अक्साइड फिल्म पग्लन्छ र छिटो अक्सिडाइज हुन्छ | |
| 4H-SIC र 6H-SIC को ब्यान्डग्याप Si को भन्दा लगभग 3 गुणा र GaA को भन्दा 2 गुणा छ: ब्रेकडाउन विद्युतीय क्षेत्रको तीव्रता Si भन्दा धेरै परिमाणमा बढी छ, र इलेक्ट्रोन बहाव वेग संतृप्त छ। Si को साढे दुई गुणा। 4H-SIC को ब्यान्डग्याप 6H-SIC भन्दा फराकिलो छ। |
पोस्ट समय: अगस्ट-०१-२०२२