Poluprovodnički uređaj je jezgro moderne industrijske mašinske opreme, široko se koristi u računarima, potrošačkoj elektronici, mrežnim komunikacijama, automobilskoj elektronici i drugim oblastima jezgre, poluprovodnička industrija se uglavnom sastoji od četiri osnovne komponente: integrisanih kola, optoelektronskih uređaja, diskretni uređaj, senzor, koji čini više od 80% integrisanih kola, pa su često i poluprovodnički i integrisani kola ekvivalentni.
Integrirani sklop, prema kategoriji proizvoda, uglavnom je podijeljen u četiri kategorije: mikroprocesor, memorija, logički uređaji, dijelovi simulatora. Međutim, uz kontinuirano širenje polja primjene poluvodičkih uređaja, mnoge posebne prilike zahtijevaju da poluvodiči budu u stanju da se pridržavaju upotrebe visoke temperature, jakog zračenja, velike snage i drugih okruženja, ne oštećuju, prvu i drugu generaciju poluvodički materijali su nemoćni, pa je nastala treća generacija poluprovodničkih materijala.
Trenutno, širokopojasni poluprovodnički materijali predstavljajusilicijum karbida(SiC), galijum nitrid (GaN), cink oksid (ZnO), dijamant, aluminijum nitrid (AlN) zauzimaju dominantno tržište sa većim prednostima, zajednički se nazivaju poluprovodnički materijali treće generacije. Treća generacija poluvodičkih materijala sa širom širinom pojasa, što je veće električno polje, toplinska provodljivost, brzina elektroničkog zasićenja i veća sposobnost otpornosti na zračenje, pogodniji za izradu uređaja visoke temperature, visoke frekvencije, otpornosti na zračenje i velike snage , obično poznati kao poluvodički materijali sa širokim pojasom (zabranjena širina pojasa je veća od 2,2 eV), također se nazivaju visokotemperaturni poluvodički materijali. Iz sadašnjih istraživanja o poluprovodničkim materijalima i uređajima treće generacije, poluvodički materijali od silicijum karbida i galij nitrida su zreliji, atehnologija silicijum karbidaje najzrelije, dok su istraživanja cink oksida, dijamanta, aluminijum nitrida i drugih materijala još u početnoj fazi.
Materijali i njihova svojstva:
Silicijum karbidmaterijal koji se široko koristi u keramičkim kugličnim ležajevima, ventilima, poluvodičkim materijalima, žiroskopima, mjernim instrumentima, svemirskim i drugim poljima, postao je nezamjenjiv materijal u mnogim industrijskim poljima.
SiC je vrsta prirodne superrešetke i tipičan homogeni politip. Postoji više od 200 (trenutno poznatih) homotipskih politipskih porodica zbog razlike u sekvenci pakovanja između Si i C dijatomskih slojeva, što dovodi do različitih kristalnih struktura. Stoga je SiC vrlo pogodan za novu generaciju supstratnih materijala sa diodama koje emituju svjetlost (LED), elektronskih materijala velike snage.
| karakteristika | |
| fizička svojina | Visoka tvrdoća (3000 kg/mm), može rezati rubin |
| Visoka otpornost na habanje, druga nakon dijamanta | |
| Toplotna provodljivost je 3 puta veća od Si i 8~10 puta veća od GaAs. | |
| Termička stabilnost SiC je visoka i nemoguće ga je otopiti na atmosferskom pritisku | |
| Dobre performanse odvođenja toplote su veoma važne za uređaje velike snage | |
|
hemijsko svojstvo | Vrlo jaka otpornost na koroziju, otporna na gotovo sve poznate korozivne tvari na sobnoj temperaturi |
| Površina SiC lako oksidira i formira SiO, tanak sloj, može spriječiti njegovu daljnju oksidaciju, u Iznad 1700℃, oksidni film se topi i brzo oksidira | |
| Pojasni razmak 4H-SIC i 6H-SIC je oko 3 puta veći od Si i 2 puta veći od GaAs: Intenzitet električnog polja proboja je red veličine veći od Si, a brzina drifta elektrona je zasićena Dva i po puta veći od Si. Pojasni razmak 4H-SIC je širi od onog kod 6H-SIC |
Vrijeme objave: 01.08.2022