Yarimo'tkazgichli qurilmalar zamonaviy sanoat mashinasozlik uskunalarining yadrosi bo'lib, kompyuterlar, iste'molchi elektronikasi, tarmoq aloqalari, avtomobil elektronikasi va yadroning boshqa sohalarida keng qo'llaniladi. Yarimo'tkazgich sanoati asosan to'rtta asosiy komponentdan iborat: integral mikrosxemalar, optoelektron qurilmalar, diskret qurilmalar, sensor, bu integral mikrosxemalarning 80% dan ortig'ini tashkil qiladi, shuning uchun ko'pincha yarimo'tkazgich va integral mikrosxemalarga teng keladigan qurilmalar mavjud.
Mahsulot toifasiga ko'ra, integral mikrosxemalar asosan to'rt toifaga bo'linadi: mikroprotsessor, xotira, mantiqiy qurilmalar, simulyator qismlari. Biroq, yarimo'tkazgichli qurilmalarning qo'llanilish sohasining doimiy ravishda kengayishi bilan ko'plab maxsus holatlar yarimo'tkazgichlarning yuqori harorat, kuchli nurlanish, yuqori quvvat va boshqa muhitlarga mos kelishini, zarar yetkazmasligini, birinchi va ikkinchi avlod yarimo'tkazgich materiallari kuchsiz ekanligini talab qiladi, shuning uchun uchinchi avlod yarimo'tkazgich materiallari paydo bo'ldi.
Hozirgi vaqtda keng polosali bo'shliqli yarimo'tkazgich materiallari quyidagilar bilan ifodalanadikremniy karbidi(SiC), galliy nitridi (GaN), rux oksidi (ZnO), olmos, alyuminiy nitridi (AlN) bozorda katta afzalliklarga ega bo'lib, ular birgalikda uchinchi avlod yarimo'tkazgich materiallari deb ataladi. Uchinchi avlod yarimo'tkazgich materiallari kengroq tasma kengligi, parchalanish elektr maydoni, issiqlik o'tkazuvchanligi, elektron to'yinganlik tezligi va radiatsiyaga qarshilik ko'rsatish qobiliyati qanchalik yuqori bo'lsa, yuqori haroratli, yuqori chastotali, radiatsiyaga chidamli va yuqori quvvatli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi, odatda keng tasmali yarimo'tkazgich materiallari (taqiqlangan tasma kengligi 2,2 eV dan katta) deb nomlanadi, shuningdek, yuqori haroratli yarimo'tkazgich materiallari deb ham ataladi. Uchinchi avlod yarimo'tkazgich materiallari va qurilmalari bo'yicha mavjud tadqiqotlardan ko'rinib turibdiki, kremniy karbidi va galliy nitridi yarimo'tkazgich materiallari yanada etuk vakremniy karbid texnologiyasieng etuk hisoblanadi, rux oksidi, olmos, alyuminiy nitridi va boshqa materiallar bo'yicha tadqiqotlar esa hali boshlang'ich bosqichda.
Materiallar va ularning xususiyatlari:
Silikon karbidUshbu material keramik shar rulmanlari, klapanlar, yarimo'tkazgich materiallari, giroslar, o'lchash asboblari, aerokosmik va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi va ko'plab sanoat sohalarida almashtirib bo'lmaydigan materialga aylandi.
SiC tabiiy superpanjara va odatiy bir xil politipdir. Si va C diatomik qatlamlari orasidagi qadoqlash ketma-ketligidagi farq tufayli 200 dan ortiq (hozirda ma'lum) gomotipik politip oilalari mavjud, bu esa turli xil kristall tuzilmalarga olib keladi. Shuning uchun SiC yangi avlod yorug'lik chiqaradigan diod (LED) substrat materiali, yuqori quvvatli elektron materiallar uchun juda mos keladi.
| xarakterli | |
| jismoniy xususiyat | Yuqori qattiqlik (3000 kg/mm), yoqutni kesishi mumkin |
| Yuqori aşınma qarshiligi, olmosdan keyin ikkinchi o'rinda turadi | |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi Si ga qaraganda 3 baravar va GaAs ga qaraganda 8-10 baravar yuqori. | |
| SiC ning termal barqarorligi yuqori va atmosfera bosimida eritib bo'lmaydi. | |
| Yuqori quvvatli qurilmalar uchun yaxshi issiqlik tarqalish ko'rsatkichi juda muhimdir | |
|
kimyoviy xususiyat | Xona haroratida deyarli har qanday ma'lum korroziy agentga chidamli, juda kuchli korroziyaga chidamli |
| SiC yuzasi osongina SiO2 hosil qilish uchun oksidlanadi, yupqa qatlam bo'lib, uning keyingi oksidlanishiga to'sqinlik qilishi mumkin, 1700℃ dan yuqori haroratda oksid plyonkasi eriydi va tez oksidlanadi | |
| 4H-SIC va 6H-SIC ning o'tkazuvchanlik diapazoni Si ning o'tkazuvchanlik diapazonidan taxminan 3 baravar va GaAs ning o'tkazuvchanlik diapazonidan 2 baravar katta: Parchalanish elektr maydonining intensivligi Si dan bir necha baravar yuqori va elektronning siljish tezligi to'yingan Si dan ikki yarim baravar ko'p. 4H-SIC ning o'tkazuvchanlik diapazoni 6H-SIC nikidan kengroq. |
Joylashtirilgan vaqt: 2022-yil 1-avgust