የሦስተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ጋኤን እና ተዛማጅ ኤፒታክሲያል ቴክኖሎጂ መግቢያ

1. የሶስተኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተሮች

የመጀመሪያው-ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቴክኖሎጂ የተሰራው እንደ ሲ እና ጂ ባሉ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ላይ በመመስረት ነው። ትራንዚስተሮች እና የተቀናጀ የወረዳ ቴክኖሎጂ ልማት ቁሳዊ መሠረት ነው. የመጀመሪያው-ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ለኤሌክትሮኒካዊ ኢንዱስትሪ መሠረት የጣሉ እና ለተቀናጀ የወረዳ ቴክኖሎጂ መሠረታዊ ቁሳቁሶች ናቸው ።

የሁለተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች በዋነኛነት ጋሊየም አርሴናይድ፣ ኢንዲየም ፎስፋይድ፣ ጋሊየም ፎስፋይድ፣ ኢንዲየም አርሴንዲድ፣ አልሙኒየም አርሴንዲድ እና ተርነሪ ውህዶቻቸው ያካትታሉ። የሁለተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች የኦፕቲካል ኢንፎርሜሽን ኢንዱስትሪ መሠረት ናቸው. በዚህ መሠረት እንደ ብርሃን, ማሳያ, ሌዘር እና የፎቶቮልቲክስ የመሳሰሉ ተዛማጅ ኢንዱስትሪዎች ተዘጋጅተዋል. በዘመናዊ የኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ እና ኦፕቶኤሌክትሮኒክ ማሳያ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ.

የሶስተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች ተወካይ ቁሳቁሶች ጋሊየም ናይትራይድ እና ሲሊኮን ካርቦይድ ያካትታሉ. በሰፊ የባንድ ክፍተት፣ ከፍተኛ የኤሌክትሮን ሙሌት ተንሳፋፊ ፍጥነት፣ ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና ከፍተኛ የመስክ ጥንካሬ ከፍተኛ ኃይል ያለው ጥግግት፣ ከፍተኛ ድግግሞሽ እና ዝቅተኛ ኪሳራ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ለማዘጋጀት ተስማሚ ቁሳቁሶች ናቸው። ከነሱ መካከል የሲሊኮን ካርቦይድ ሃይል መሳሪያዎች ከፍተኛ የኃይል ጥንካሬ, አነስተኛ የኃይል ፍጆታ እና አነስተኛ መጠን ያላቸው ጥቅሞች እና በአዳዲስ የኃይል ማመንጫዎች, በፎቶቮልቲክስ, በባቡር ማጓጓዣ, በትልቅ ዳታ እና በሌሎች መስኮች ሰፊ የመተግበር ተስፋ አላቸው. ጋሊየም ናይትራይድ RF መሳሪያዎች ከፍተኛ ድግግሞሽ, ከፍተኛ ኃይል, ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት, አነስተኛ የኃይል ፍጆታ እና አነስተኛ መጠን ያላቸው ጥቅሞች እና በ 5G ግንኙነቶች, የበይነመረብ ነገሮች, የወታደራዊ ራዳር እና ሌሎች መስኮች ሰፊ የመተግበሪያ ተስፋዎች አሏቸው. በተጨማሪም, በጋሊየም ናይትራይድ ላይ የተመሰረቱ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎች በዝቅተኛ-ቮልቴጅ መስክ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል. በተጨማሪም፣ በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ ብቅ ያሉ ጋሊየም ኦክሳይድ ቁሶች ከሲሲ እና ጋኤን ቴክኖሎጂዎች ጋር ቴክኒካል ማሟያ ይመሰርታሉ ተብሎ ይጠበቃል፣ እና በዝቅተኛ ድግግሞሽ እና ከፍተኛ-ቮልቴጅ መስኮች ውስጥ የመተግበር ዕድሎች ይኖራቸዋል።

ከሁለተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ጋር ሲወዳደር የሶስተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ሰፋ ያለ የባንድጋፕ ስፋት አላቸው (የመጀመሪያው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ የ Si bandgap ስፋት 1.1eV ያህል ነው ፣ የ GaAs የባንድጋፕ ስፋት ፣ የተለመደ ነው። የሁለተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ 1.42eV ገደማ ሲሆን የጋኤን የባንድጋፕ ስፋት ሲሆን ይህም የተለመደው ቁሳቁስ ነው. የሶስተኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ, ከ 2.3eV በላይ ነው), ጠንካራ የጨረር መከላከያ, ለኤሌክትሪክ መስክ ብልሽት እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም. የሶስተኛው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ሰፋ ያለ የባንድጋፕ ስፋት በተለይ ለጨረር መቋቋም የሚችል ፣ ከፍተኛ ድግግሞሽ ፣ ከፍተኛ ኃይል እና ከፍተኛ ውህደት-ጥቅጥቅ ያሉ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ለማምረት ተስማሚ ናቸው ። በማይክሮዌቭ ራዲዮ ፍሪኩዌንሲ መሳሪያዎች፣ ኤልኢዲዎች፣ ሌዘር፣ የሃይል መሳሪያዎች እና ሌሎች መስኮች ላይ ያቀረቧቸው አፕሊኬሽኖች ብዙ ትኩረትን የሳቡ ሲሆን በሞባይል ግንኙነት፣ ስማርት ፍርግርግ፣ የባቡር ትራንዚት፣ አዲስ የኢነርጂ ተሽከርካሪዎች፣ የሸማቾች ኤሌክትሮኒክስ እና አልትራቫዮሌት እና ሰማያዊ ሰፊ የእድገት ተስፋዎችን አሳይተዋል። - አረንጓዴ ብርሃን መሣሪያዎች [1].