Ang semiconductor device ay ang core ng modernong kagamitan sa makinarya pang-industriya, malawakang ginagamit sa mga computer, consumer electronics, network communications, automotive electronics, at iba pang mga lugar ng core, ang industriya ng semiconductor ay pangunahing binubuo ng apat na pangunahing bahagi: integrated circuits, optoelectronic devices, discrete device, at sensor, na bumubuo sa higit sa 80% ng mga integrated circuits, kaya madalas na katumbas ng semiconductor at integrated circuits.
Ayon sa kategorya ng produkto, ang integrated circuit ay pangunahing nahahati sa apat na kategorya: microprocessor, memory, logic device, at simulator parts. Gayunpaman, dahil sa patuloy na paglawak ng larangan ng aplikasyon ng mga semiconductor device, maraming espesyal na okasyon ang nangangailangan ng mga semiconductor na makayanan ang paggamit ng mataas na temperatura, malakas na radiation, mataas na lakas, at iba pang mga kapaligiran, upang hindi makapinsala. Ang una at pangalawang henerasyon ng mga materyales ng semiconductor ay walang kapangyarihan, kaya nabuo ang ikatlong henerasyon ng mga materyales ng semiconductor.
Sa kasalukuyan, ang mga materyales na semiconductor na may malawak na band gap na kinakatawan ngsilikon karbidaAng (SiC), gallium nitride (GaN), zinc oxide (ZnO), diamond, aluminum nitride (AlN) ay sumasakop sa nangingibabaw na merkado na may mas malaking bentahe, na sama-samang tinutukoy bilang mga materyales ng semiconductor ng ikatlong henerasyon. Ang ikatlong henerasyon ng mga materyales ng semiconductor na may mas malawak na lapad ng band gap, mas mataas ang breakdown electric field, thermal conductivity, electronic saturated rate at mas mataas na kakayahang labanan ang radiation, mas angkop para sa paggawa ng mga high-temperature, high frequency, resistensya sa radiation at mga high-power na aparato, karaniwang kilala bilang mga materyales ng semiconductor na may malawak na band gap (ang ipinagbabawal na lapad ng band ay mas malaki sa 2.2 eV), na tinatawag ding mga materyales ng semiconductor na may mataas na temperatura. Mula sa kasalukuyang pananaliksik sa mga materyales at aparato ng semiconductor ng ikatlong henerasyon, ang mga materyales ng semiconductor na silicon carbide at gallium nitride ay mas mature, atteknolohiya ng silikon karbidaay ang pinaka-hinog, habang ang pananaliksik sa zinc oxide, diamond, aluminum nitride at iba pang mga materyales ay nasa unang yugto pa lamang.
Mga Materyales at ang Kanilang mga Katangian：
Silikon karbidaMalawakang ginagamit ang materyal na ito sa mga ceramic ball bearings, valves, semiconductor materials, gyros, measuring instruments, aerospace at iba pang larangan, at naging isang kailangang-kailangan na materyal sa maraming industriyal na larangan.
Ang SiC ay isang uri ng natural na superlattice at isang tipikal na homogenous polytype. Mayroong mahigit 200 (kasalukuyang kilala) na homotypic polytypic families dahil sa pagkakaiba sa packing sequence sa pagitan ng Si at C diatomic layers, na humahantong sa iba't ibang istruktura ng kristal. Samakatuwid, ang SiC ay lubos na angkop para sa bagong henerasyon ng light emitting diode (LED) substrate material, mga high power electronic materials.
| katangian | |
| pisikal na ari-arian | Mataas na tigas (3000kg/mm), kayang pumutol ng rubi |
| Mataas na resistensya sa pagkasira, pangalawa lamang sa diyamante | |
| Ang thermal conductivity ay 3 beses na mas mataas kaysa sa Si at 8~10 beses na mas mataas kaysa sa GaAs. | |
| Mataas ang thermal stability ng SiC at imposibleng matunaw sa presyon ng atmospera. | |
| Napakahalaga ng mahusay na pagganap ng pagpapakalat ng init para sa mga aparatong may mataas na kapangyarihan | |
|
kemikal na katangian | Napakalakas na resistensya sa kalawang, lumalaban sa halos anumang kilalang ahente ng kalawang sa temperatura ng silid |
| Madaling mag-oxidize ang ibabaw ng SiC upang bumuo ng SiO₂, manipis na patong, at mapipigilan ang karagdagang oksihenasyon nito. Sa itaas ng 1700℃, ang oxide film ay natutunaw at mabilis na nag-o-oxidize | |
| Ang bandgap ng 4H-SIC at 6H-SIC ay humigit-kumulang 3 beses kaysa sa Si at 2 beses kaysa sa GaAs: Ang intensidad ng breakdown electric field ay isang order of magnitude na mas mataas kaysa sa Si, at ang electron drift velocity ay saturated. Dalawa at kalahating beses ang Si. Ang bandgap ng 4H-SIC ay mas malapad kaysa sa 6H-SIC |
Oras ng pag-post: Agosto-01-2022