අර්ධ සන්නායක උපාංගය යනු නවීන කාර්මික යන්ත්ර උපකරණවල හරය වන අතර එය පරිගණක, පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ, ජාල සන්නිවේදනය, මෝටර් රථ ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සහ හරයේ අනෙකුත් ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වේ. අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය ප්රධාන වශයෙන් මූලික සංරචක හතරකින් සමන්විත වේ: ඒකාබද්ධ පරිපථ, දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග, විවික්ත උපාංගය, සංවේදකය, එය ඒකාබද්ධ පරිපථවලින් 80% කට වඩා වැඩි ප්රමාණයක් වන අතර බොහෝ විට අර්ධ සන්නායක සහ ඒකාබද්ධ පරිපථ සමාන වේ.
නිෂ්පාදන කාණ්ඩයට අනුව ඒකාබද්ධ පරිපථය ප්රධාන වශයෙන් කාණ්ඩ හතරකට බෙදා ඇත: ක්ෂුද්ර සකසනය, මතකය, තාර්කික උපාංග, සිමියුලේටර් කොටස්. කෙසේ වෙතත්, අර්ධ සන්නායක උපාංගවල යෙදුම් ක්ෂේත්රය අඛණ්ඩව ප්රසාරණය වීමත් සමඟ, බොහෝ විශේෂ අවස්ථාවන්හිදී අර්ධ සන්නායක ඉහළ උෂ්ණත්වය, ප්රබල විකිරණ, අධි බලය සහ අනෙකුත් පරිසරයන් භාවිතා කිරීමට, හානි නොකිරීමට, පළමු සහ දෙවන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය බල රහිත බැවින්, අර්ධ සන්නායක ද්රව්යවල තුන්වන පරම්පරාව ඇති විය.
වර්තමානයේ, පුළුල් කලාප පරතරය අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය නිරූපණය කරන්නේසිලිකන් කාබයිඩ්(SiC), ගැලියම් නයිට්රයිඩ් (GaN), සින්ක් ඔක්සයිඩ් (ZnO), දියමන්ති, ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් (AlN) ප්රමුඛ වෙළඳපොළේ වැඩි වාසි සහිතව වාසය කරන අතර, සාමූහිකව තුන්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය ලෙස හැඳින්වේ. පුළුල් කලාප පරතරය පළලක් සහිත තුන්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය, බිඳවැටීමේ විද්යුත් ක්ෂේත්රය, තාප සන්නායකතාවය, ඉලෙක්ට්රොනික සංතෘප්ත අනුපාතය සහ විකිරණවලට ප්රතිරෝධය දැක්වීමේ හැකියාව වැඩි වන තරමට, ඉහළ උෂ්ණත්වය, ඉහළ සංඛ්යාතය, විකිරණවලට ප්රතිරෝධය සහ ඉහළ බල උපාංග සෑදීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ, සාමාන්යයෙන් පුළුල් කලාප පරතරය අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය ලෙස හැඳින්වේ (තහනම් කලාප පළල 2.2 eV ට වඩා වැඩි), ඉහළ උෂ්ණත්වය අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය ලෙසද හැඳින්වේ. තුන්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය සහ උපාංග පිළිබඳ වත්මන් පර්යේෂණ වලින්, සිලිකන් කාබයිඩ් සහ ගැලියම් නයිට්රයිඩ් අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය වඩාත් පරිණත වන අතර,සිලිකන් කාබයිඩ් තාක්ෂණයසින්ක් ඔක්සයිඩ්, දියමන්ති, ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් සහ අනෙකුත් ද්රව්ය පිළිබඳ පර්යේෂණ තවමත් මූලික අදියරේ පවතින අතර, වඩාත්ම පරිණත වේ.
ද්රව්ය සහ ඒවායේ ගුණාංග:
සිලිකන් කාබයිඩ්සෙරමික් බෝල ෙබයාරිං, කපාට, අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය, ගයිරෝ, මිනුම් උපකරණ, අභ්යවකාශ සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වන මෙම ද්රව්යය බොහෝ කාර්මික ක්ෂේත්රවල ප්රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි ද්රව්යයක් බවට පත්ව ඇත.
SiC යනු ස්වභාවික සුපිරි දැලිස් වර්ගයක් සහ සාමාන්ය සමජාතීය බහු වර්ගයකි. Si සහ C ද්වි පරමාණුක ස්ථර අතර ඇසුරුම් අනුපිළිවෙලෙහි වෙනස හේතුවෙන් (වර්තමානයේ දන්නා) සමජාතීය බහුරූප පවුල් 200 කට වඩා ඇති අතර එය විවිධ ස්ඵටික ව්යුහයන්ට මග පාදයි. එබැවින්, SiC නව පරම්පරාවේ ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ (LED) උපස්ථර ද්රව්ය, අධි බලැති ඉලෙක්ට්රොනික ද්රව්ය සඳහා ඉතා සුදුසු වේ.
| ලක්ෂණය | |
| භෞතික දේපළ | ඉහළ දෘඪතාව (3000kg/mm), රූබි කපා ගත හැකිය |
| ඉහළ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය, දියමන්ති වලට පමණක් දෙවැනි වේ | |
| තාප සන්නායකතාවය Si වලට වඩා 3 ගුණයකින් වැඩි වන අතර GaAs වලට වඩා 8~10 ගුණයකින් වැඩි වේ. | |
| SiC හි තාප ස්ථායිතාව ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර වායුගෝලීය පීඩනයේදී එය දිය කිරීමට නොහැකි ය. | |
| අධි බලැති උපාංග සඳහා හොඳ තාප විසර්ජන කාර්ය සාධනය ඉතා වැදගත් වේ. | |
|
රසායනික ගුණය | ඉතා ශක්තිමත් විඛාදන ප්රතිරෝධයක්, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී දන්නා ඕනෑම විඛාදන කාරකයකට පාහේ ප්රතිරෝධී වේ. |
| SiC මතුපිට පහසුවෙන් ඔක්සිකරණය වී SiO, තුනී ස්ථරයක් සාදයි, එහි තවදුරටත් ඔක්සිකරණය වළක්වා ගත හැකිය, 1700℃ ට වැඩි උෂ්ණත්වයකදී, ඔක්සයිඩ් පටලය දිය වී ඉක්මනින් ඔක්සිකරණය වේ. | |
| 4H-SIC සහ 6H-SIC වල කලාප පරතරය Si වල මෙන් 3 ගුණයක් සහ GaA වල මෙන් 2 ගුණයක් පමණ වේ: බිඳවැටීමේ විද්යුත් ක්ෂේත්ර තීව්රතාවය Si ට වඩා විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලකින් වැඩි වන අතර ඉලෙක්ට්රෝන ප්ලාවිත ප්රවේගය සංතෘප්ත වේ. Si මෙන් දෙකහමාරක්. 4H-SIC හි කලාප පරතරය 6H-SIC ට වඩා පුළුල් වේ. |
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-01-2022