Ярымүткәргеч җайланмалар - заманча сәнәгать машина җиһазларының үзәге, ул компьютерларда, кулланучы электроникасында, челтәр коммуникацияләрендә, автомобиль электроникасында һәм үзәкнең башка өлкәләрендә киң кулланыла. Ярымүткәргеч сәнәгате, нигездә, дүрт төп компоненттан тора: интеграль схемалар, оптоэлектрон җайланмалар, дискрет җайланмалар, сенсор, алар интеграль схемаларның 80% тан артыгын тәшкил итә, шуңа күрә еш кына ярымүткәргеч һәм интеграль схема эквивалентлары кулланыла.
Интегральләштерелгән микросхема, продукт категориясе буенча, нигездә дүрт категориягә бүленә: микропроцессор, хәтер, логик җайланмалар, симулятор өлешләре. Ләкин, ярымүткәргеч җайланмаларның куллану өлкәсе өзлексез киңәю белән, күп махсус очракларда ярымүткәргечләрнең югары температура, көчле нурланыш, югары куәт һәм башка мохитләргә туры килүен, зыян китермәвен, беренче һәм икенче буын ярымүткәргеч материаллары көчсез булуын таләп итә, шуңа күрә өченче буын ярымүткәргеч материаллары барлыкка килде.
Хәзерге вакытта киң полосалы ярымүткәргеч материаллар белән күрсәтелгәнкремний карбиды(SiC), галлий нитриды (GaN), цинк оксиды (ZnO), алмаз, алюминий нитриды (AlN) базарда өстенлекле өстенлекләргә ия, алар бергәләп өченче буын ярымүткәргеч материаллар дип атала. Өченче буын ярымүткәргеч материаллары киңрәк зона киңлегенә ия, электр кыры, җылылык үткәрүчәнлеге, электрон туендыру тизлеге һәм нурланышка каршы тору сәләте югарырак, югары температуралы, югары ешлыклы, нурланышка чыдам һәм югары куәтле җайланмалар ясау өчен яраклырак, гадәттә киң зона киңлеге ярымүткәргеч материаллар дип атала (тыелган зона киңлеге 2,2 эВ тан зуррак), шулай ук югары температуралы ярымүткәргеч материаллар дип тә атала. Өченче буын ярымүткәргеч материаллар һәм җайланмалар буенча хәзерге тикшеренүләрдән күренгәнчә, кремний карбиды һәм галлий нитриды ярымүткәргеч материаллары өлгергәнрәк, һәмкремний карбиды технологиясеиң өлгергән, ә цинк оксиды, алмаз, алюминий нитриды һәм башка материаллар буенча тикшеренүләр әле башлангыч этапта.
Материаллар һәм аларның үзлекләре:
Кремний карбидыБу материал керамик шар подшипникларында, клапаннарда, ярымүткәргеч материалларда, гироскопларда, үлчәү коралларында, аэрокосмик һәм башка өлкәләрдә киң кулланыла, күп кенә сәнәгать өлкәләрендә алыштыргысыз материалга әйләнде.
SiC - табигый суперрәшәткә төре һәм типик гомоген политип. Si һәм C диатом катламнары арасындагы төргәкләү эзлеклелеге аермасы аркасында 200 дән артык (хәзерге вакытта билгеле) гомотипик политипик гаиләләр бар, бу төрле кристалл структураларына китерә. Шуңа күрә SiC яктылык чыгаручы диод (LED) субстрат материалының яңа буыны, югары куәтле электрон материаллар өчен бик яраклы.
| характерлы | |
| физик милек | Югары катылык (3000 кг/мм), рубинны кисә ала |
| Югары тузуга чыдамлык, алмаздан кала икенче урында тора | |
| Җылылык үткәрүчәнлеге Si белән чагыштырганда 3 тапкыр һәм GaAs белән чагыштырганда 8-10 тапкыр югарырак. | |
| SiC термик тотрыклылыгы югары һәм атмосфера басымында эрү мөмкин түгел. | |
| Югары куәтле җайланмалар өчен яхшы җылылык тарату күрсәткечләре бик мөһим | |
|
химик үзлек | Бик көчле коррозиягә чыдам, бүлмә температурасында билгеле булган теләсә нинди коррозия матдәсенә чыдам |
| SiC өслеге җиңел оксидлаша, SiO2, юка катлам барлыкка китерә, аның алга таба оксидлашуын булдырмаска мөмкин, 1700℃ тан югарырак температурада оксид пленкасы эри һәм тиз оксидлаша | |
| 4H-SIC һәм 6H-SIC өчен зона Si'ныкыннан якынча 3 тапкыр һәм GaAs'ныкыннан 2 тапкыр зуррак: Ватылу электр кыры интенсивлыгы Si дан берничә тапкыр югарырак, һәм электрон дрейф тизлеге туендырылган Si'дан ике ярым тапкыр зуррак. 4H-SIC'ның зона арасы 6H-SIC'ныкыннан киңрәк. |
Бастырылган вакыты: 2022 елның 1 августы