האַלב-קאָנדוקטאָר דעוויסעס זענען די קערן פון די מאָדערנע אינדוסטריעלע מאַשין ויסריכט, וויידלי געניצט אין קאָמפּיוטערס, קאַנסומער עלעקטראָניק, נעץ קאָמוניקאַציע, אָטאָמאָטיוו עלעקטראָניק, און אנדערע געביטן פון די קערן, די האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע איז דער הויפּט צוזאַמענגעשטעלט פון פיר גרונט קאַמפּאָונאַנץ: ינטאַגרייטאַד סערקאַץ, אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס, דיסקרעטע דעוויסעס, און סענסאָרן, וואָס אַקאַונץ פֿאַר מער ווי 80% פון ינטאַגרייטאַד סערקאַץ, און זענען אָפט עקוויוואַלענט צו האַלב-קאָנדוקטאָר און ינטאַגרייטאַד סערקאַץ.
אינטעגרירטע קרייזן, לויט דער פּראָדוקט קאַטעגאָריע, זענען הויפּטזעכלעך צעטיילט אין פיר קאַטעגאָריעס: מיקראָפּראָסעסאָר, זכּרון, לאָגיק דעוויסעס, סימולאַטאָר טיילן. אָבער, מיט דער קעסיידערדיקער יקספּאַנשאַן פון די אַפּליקאַציע פעלד פון האַלב-קאָנדוקטאָר דעוויסעס, דאַרפן פילע ספּעציעלע געלעגנהייטן אַז האַלב-קאָנדוקטאָרן זאָלן קענען זיך האַלטן צו דער נוצן פון הויך טעמפּעראַטור, שטאַרקע ראַדיאַציע, הויך מאַכט און אַנדערע סביבות, און נישט שאַטן, די ערשטע און צווייטע דור פון האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן זענען אָן מאַכט, אַזוי די דריטע דור פון האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן זענען אַנטשטאַנען.
איצט, די ברייט באַנד גאַפּ האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן רעפּרעזענטירט דורךסיליקאָן קאַרבייד(SiC), גאליום ניטריד (GaN), צינק אקסייד (ZnO), דיאמאנט, אלומיניום ניטריד (AlN) פארנעמען דעם דאמינירנדיקן מארק מיט גרעסערע מעלות, און ווערן צוזאמען באצייכנט אלס דריטע דור האלב-קאנדוקטאר מאטעריאלן. די דריטע דור האלב-קאנדוקטאר מאטעריאלן מיט א ברייטערן באנד-גאפ ברייט, העכערן דעם דורכברוך עלעקטרישן פעלד, טערמישן קאנדוקטיוויטעט, עלעקטראנישער זעטיקונג ראטע און העכערן פעאיקייט צו קעגנשטעלן ראדיאציע, זענען מער פאסיג פארן מאכן הויך טעמפעראטור, הויך פרעקווענץ, קעגנשטעל צו ראדיאציע און הויך-מאכט דעווייסעס, געווענליך באקאנט אלס ברייטע באנד-גאפ האלב-קאנדוקטאר מאטעריאלן (פארבאטן באנד ברייט איז גרעסער ווי 2.2 eV), אויך באקאנט אלס הויך טעמפעראטור האלב-קאנדוקטאר מאטעריאלן. פון די היינטיגע פארשונג אויף דריטע דור האלב-קאנדוקטאר מאטעריאלן און דעווייסעס, זענען סיליקאן קארבייד און גאליום ניטריד האלב-קאנדוקטאר מאטעריאלן מער דערוואקסן, אוןסיליקאָן קאַרבייד טעכנאָלאָגיעאיז די מערסטע רייף, בשעת די פאָרשונג אויף צינק אָקסייד, דימענט, אַלומינום ניטריד און אַנדערע מאַטעריאַלן איז נאָך אין דער ערשטער שטאַפּל.
מאַטעריאַלן און זייערע אייגנשאַפטן:
סיליקאָן קאַרביידמאַטעריאַל איז וויידלי געניצט אין קעראַמיש פּילקע בערינגז, וואַלווז, האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלס, דזשייראָוז, מעסטן ינסטראַמאַנץ, אַעראָספּייס און אנדערע פעלדער, איז געוואָרן אַן יראַפּלייסאַבאַל מאַטעריאַל אין פילע ינדאַסטריאַל פעלדער.
SiC איז אַ סאָרט נאַטירלעכע סופּערגיטער און אַ טיפּישער האָמאָגענער פּאָליטיפּ. עס זענען מער ווי 200 (דערווייל באַקאַנטע) האָמאָטיפּישע פּאָליטיפּישע משפּחות צוליב דעם חילוק אין פּאַקינג סיקוואַנס צווישן Si און C דיאַטאָמישע שיכטן, וואָס פירט צו פאַרשידענע קריסטאַל סטרוקטורן. דעריבער, SiC איז זייער פּאַסיק פֿאַר דער נייער דור פון ליכט-עמיטינג דיאָד (LED) סאַבסטראַט מאַטעריאַל, הויך-מאַכט עלעקטראָנישע מאַטעריאַלן.
| כאַראַקטעריסטיש | |
| פיזישע אייגנשאפט | הויכע כאַרטקייט (3000 ק"ג/מם), קען שניידן רובין |
| הויך טראָגן קעגנשטעל, צווייט נאָר צו דימענט | |
| די טערמישע קאַנדאַקטיוויטי איז 3 מאָל העכער ווי די פון סיליקאָן און 8~10 מאָל העכער ווי די פון GaAs. | |
| די טערמישע פעסטקייט פון SiC איז הויך און עס איז אוממעגלעך צו צעשמעלצן ביי אטמאספערישן דרוק | |
| גוטע היץ דיסיפּיישאַן פאָרשטעלונג איז זייער וויכטיק פֿאַר הויך-מאַכט דעוויסעס | |
|
כעמישע אייגנשאַפט | זייער שטאַרקע קעראָוזשאַן קעגנשטעל, קעגנשטעליק צו כּמעט יעדן באַקאַנטן קעראָוסיוו אַגענט ביי צימער טעמפּעראַטור |
| SiC ייבערפלאַך אַקסאַדירט לייכט צו פאָרמירן SiO, אַ דין שיכט, קען פאַרהיטן זיין ווייטערדיקע אַקסאַדיישאַן, אין העכער 1700℃, צעשמעלצט זיך דער אקסייד פילם און אקסידירט זיך שנעל | |
| די באַנדגאַפּ פון 4H-SIC און 6H-SIC איז בערך 3 מאָל אַזוי פיל ווי Si און 2 מאָל אַזוי פיל ווי GaAs: די אינטענסיטעט פון דעם עלעקטרישן פעלד פון דורכברוך איז א גרויסע ארדענונג העכער ווי סיליציום, און די עלעקטראן דריפט גיכקייט איז געזעטיקט צוויי און אַ האַלב מאָל די סיליציום. די באַנדגאַפּ פון 4H-SIC איז ברייטער ווי יענע פון 6H-SIC |
פּאָסט צייט: 1טן אויגוסט 2022