Полупроводнички уређај је језгро модерне индустријске машинске опреме, широко се користи у рачунарима, потрошачкој електроници, мрежним комуникацијама, аутомобилској електроници и другим областима језгра. Индустрија полупроводника се углавном састоји од четири основне компоненте: интегрисаних кола, оптоелектронских уређаја, дискретних уређаја и сензора, што чини више од 80% интегрисаних кола, па су често еквивалентни полупроводницима и интегрисаним колима.
Интегрисана кола, према категорији производа, углавном се деле на четири категорије: микропроцесор, меморија, логички уређаји, делови симулатора. Међутим, са континуираним ширењем области примене полупроводничких уређаја, многе посебне прилике захтевају да полупроводници буду отпорни на употребу високих температура, јако зрачење, велику снагу и друга окружења, да не оштете, прва и друга генерација полупроводничких материјала су немоћне, па је настала трећа генерација полупроводничких материјала.
Тренутно, полупроводнички материјали са широким енергетским процепом представљени сусилицијум карбид(SiC), галијум нитрид (GaN), цинк оксид (ZnO), дијамант, алуминијум нитрид (AlN) заузимају доминантно тржиште са већим предностима, заједнички названи полупроводнички материјали треће генерације. Трећа генерација полупроводничких материјала са већом ширином забрањене зоне, већим пробојним електричним пољем, већом топлотном проводљивошћу, већом брзином електронског засићења и већом отпорношћу на зрачење, погоднија је за израду уређаја високих температура, високих фреквенција, отпорности на зрачење и велике снаге, обично познатих као полупроводнички материјали са широким забрањеним опсегом (забрањена ширина зоне је већа од 2,2 eV), такође названи полупроводнички материјали високих температура. Према тренутним истраживањима полупроводничких материјала и уређаја треће генерације, полупроводнички материјали од силицијум карбида и галијум нитрида су зрелији итехнологија силицијум карбидаје најзрелији, док је истраживање цинк оксида, дијаманта, алуминијум нитрида и других материјала још увек у почетној фази.
Материјали и њихова својства:
Силицијум карбидМатеријал се широко користи у керамичким кугличним лежајевима, вентилима, полупроводничким материјалима, жироскопима, мерним инструментима, ваздухопловству и другим областима, постао је незаменљив материјал у многим индустријским областима.
SiC је врста природне суперрешетке и типичан хомогени политип. Постоји више од 200 (тренутно познатих) хомотипских политипских фамилија због разлике у редоследу паковања између двоатомских слојева Si и C, што доводи до различитих кристалних структура. Стога је SiC веома погодан за нову генерацију материјала за подлоге светлосних диода (LED), материјала за електронику велике снаге.
| карактеристика | |
| физичка својина | Висока тврдоћа (3000 кг/мм), може сећи рубин |
| Висока отпорност на хабање, друга одмах после дијаманта | |
| Топлотна проводљивост је 3 пута већа од оне код Si и 8~10 пута већа од оне код GaAs. | |
| Термичка стабилност SiC је висока и немогуће је да се топи на атмосферском притиску. | |
| Добре перформансе одвођења топлоте су веома важне за уређаје велике снаге | |
|
хемијска својина | Веома јака отпорност на корозију, отпорна на скоро сваки познати корозивни агенс на собној температури |
| Површина SiC лако оксидира и формира SiO2, танак слој, може спречити његову даљу оксидацију, у Изнад 1700℃, оксидни филм се топи и брзо оксидира | |
| Ширина забрањене зоне 4H-SIC и 6H-SIC је око 3 пута већа од Si и 2 пута већа од GaAs: Интензитет пробојног електричног поља је за ред величине већи од Si, а брзина дрифта електрона је засићена Два и по пута већи од Si. Ширина забрањене зоне 4H-SIC је шира него код 6H-SIC. |
Време објаве: 01.08.2022.