సిలికాన్ కార్బైడ్ పదార్థం మరియు దాని లక్షణాలు

సెమీకండక్టర్ పరికరం ఆధునిక పారిశ్రామిక యంత్ర పరికరాలకు మూల ఆధారం. ఇది కంప్యూటర్లు, వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్, నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్లు, ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఇతర కీలక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ ప్రధానంగా నాలుగు ప్రాథమిక భాగాలతో కూడి ఉంటుంది: ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, డిస్క్రీట్ పరికరాలు, సెన్సార్లు. వీటిలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల వాటా 80% కంటే ఎక్కువ, అందువల్ల సెమీకండక్టర్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లను తరచుగా సమానమైనవిగా పరిగణిస్తారు.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ను, ఉత్పత్తి వర్గం ప్రకారం ప్రధానంగా నాలుగు విభాగాలుగా విభజించారు: మైక్రోప్రాసెసర్, మెమరీ, లాజిక్ పరికరాలు, సిమ్యులేటర్ భాగాలు. అయితే, సెమీకండక్టర్ పరికరాల వినియోగ రంగం నిరంతరం విస్తరిస్తున్నందున, అనేక ప్రత్యేక సందర్భాలలో సెమీకండక్టర్లు అధిక ఉష్ణోగ్రత, బలమైన రేడియేషన్, అధిక శక్తి మరియు ఇతర వాతావరణాలలో దెబ్బతినకుండా పనిచేయగలగాలి. ఈ కారణంగా మొదటి మరియు రెండవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు శక్తిహీనంగా మారాయి, అందువల్ల మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు ఆవిర్భవించాయి.

ప్రస్తుతం, విస్తృత బ్యాండ్ గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు వీటిచే సూచించబడ్డాయిసిలికాన్ కార్బైడ్(SiC), గాలియం నైట్రైడ్ (GaN), జింక్ ఆక్సైడ్ (ZnO), వజ్రం, అల్యూమినియం నైట్రైడ్ (AlN) వంటివి అధిక ప్రయోజనాలతో మార్కెట్‌లో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తున్నాయి, వీటిని సమిష్టిగా మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలుగా పిలుస్తారు. విస్తృత బ్యాండ్ గ్యాప్ వెడల్పు, అధిక బ్రేక్‌డౌన్ విద్యుత్ క్షేత్రం, ఉష్ణ వాహకత, ఎలక్ట్రానిక్ సంతృప్త రేటు మరియు రేడియేషన్‌ను నిరోధించే అధిక సామర్థ్యం కలిగిన మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు, అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక పౌనఃపున్యం, రేడియేషన్ నిరోధకత మరియు అధిక శక్తి గల పరికరాల తయారీకి మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి. వీటిని సాధారణంగా వైడ్ బ్యాండ్‌గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు (నిషిద్ధ బ్యాండ్ వెడల్పు 2.2 eV కంటే ఎక్కువ) అని, అలాగే అధిక ఉష్ణోగ్రత సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు అని కూడా పిలుస్తారు. మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాలపై ప్రస్తుత పరిశోధనల నుండి, సిలికాన్ కార్బైడ్ మరియు గాలియం నైట్రైడ్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరింత పరిణతి చెందినవిగా ఉన్నాయి.సిలికాన్ కార్బైడ్ టెక్నాలజీఇది అత్యంత పరిణతి చెందినది, అయితే జింక్ ఆక్సైడ్, వజ్రం, అల్యూమినియం నైట్రైడ్ మరియు ఇతర పదార్థాలపై పరిశోధన ఇంకా ప్రారంభ దశలోనే ఉంది.

పదార్థాలు మరియు వాటి లక్షణాలు:

సిలికాన్ కార్బైడ్ఈ పదార్థం సిరామిక్ బాల్ బేరింగ్‌లు, వాల్వ్‌లు, సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు, గైరోలు, కొలత పరికరాలు, ఏరోస్పేస్ మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, అనేక పారిశ్రామిక రంగాలలో ఇది ఒక అనివార్యమైన పదార్థంగా మారింది.

SiC అనేది ఒక రకమైన సహజ సూపర్ లాటిస్ మరియు ఒక విలక్షణమైన సజాతీయ పాలిటైప్. Si మరియు C ద్విపరమాణు పొరల మధ్య ప్యాకింగ్ క్రమంలోని వ్యత్యాసం కారణంగా, 200 కంటే ఎక్కువ (ప్రస్తుతం తెలిసిన) హోమోటైపిక్ పాలిటైపిక్ కుటుంబాలు ఉన్నాయి, ఇది విభిన్న స్ఫటిక నిర్మాణాలకు దారితీస్తుంది. అందువల్ల, SiC కొత్త తరం లైట్ ఎమిటింగ్ డయోడ్ (LED) సబ్‌స్ట్రేట్ మెటీరియల్, అధిక శక్తి ఎలక్ట్రానిక్ మెటీరియల్స్‌కు చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది.