1. Tredje generations halvledere
Den første generation af halvlederteknologi blev udviklet baseret på halvledermaterialer som Si og Ge. Det er det materielle grundlag for udviklingen af transistorer og integreret kredsløbsteknologi. Den første generation af halvledermaterialer lagde grundlaget for den elektroniske industri i det 20. århundrede og er de grundlæggende materialer til integreret kredsløbsteknologi.
Den anden generation af halvledermaterialer omfatter hovedsageligt galliumarsenid, indiumphosphid, galliumphosphid, indiumarsenid, aluminiumarsenid og deres ternære forbindelser. Anden generation af halvledermaterialer er grundlaget for den optoelektroniske informationsindustri. På dette grundlag er der udviklet relaterede industrier såsom belysning, display, laser og solceller. De er meget udbredt i moderne informationsteknologi og optoelektroniske displayindustrier.
Repræsentative materialer i tredje generations halvledermaterialer omfatter galliumnitrid og siliciumcarbid. På grund af deres brede båndgab, høje elektronmætningsdrifthastighed, høje termiske ledningsevne og høje nedbrydningsfeltstyrke er de ideelle materialer til fremstilling af elektroniske enheder med høj effekttæthed, højfrekvente og lavt tab. Blandt dem har siliciumcarbid-kraftenheder fordelene ved høj energitæthed, lavt energiforbrug og lille størrelse og har brede anvendelsesmuligheder i nye energikøretøjer, solcelleanlæg, jernbanetransport, big data og andre områder. Galliumnitrid RF-enheder har fordelene ved høj frekvens, høj effekt, bred båndbredde, lavt strømforbrug og lille størrelse og har brede anvendelsesmuligheder inden for 5G-kommunikation, tingenes internet, militær radar og andre områder. Derudover er galliumnitrid-baserede strømenheder blevet brugt i vid udstrækning i lavspændingsområdet. Derudover forventes nye galliumoxidmaterialer i de senere år at danne teknisk komplementaritet med eksisterende SiC- og GaN-teknologier og have potentielle anvendelsesmuligheder inden for lavfrekvente og højspændingsfelter.
Sammenlignet med andengenerations halvledermaterialer har tredjegenerations halvledermaterialer bredere båndgab-bredde (båndgab-bredden af Si, et typisk materiale af førstegenerations-halvledermateriale, er ca. 1,1 eV, båndgab-bredden af GaAs, en typisk materiale af anden generation af halvledermateriale er omkring 1,42 eV, og båndgabets bredde af GaN, et typisk materiale af tredje generations halvledermateriale, er over 2,3 eV), stærkere strålingsmodstand, stærkere modstand mod elektrisk feltnedbrydning og højere temperaturmodstand. Tredje generations halvledermaterialer med bredere båndgab-bredde er særligt velegnede til produktion af strålingsbestandige, højfrekvente elektroniske enheder med høj effekt og høj integrationstæthed. Deres applikationer i mikrobølgeradiofrekvensenheder, LED'er, lasere, strømenheder og andre områder har tiltrukket sig stor opmærksomhed, og de har vist brede udviklingsmuligheder inden for mobilkommunikation, smart grids, jernbanetransit, nye energikøretøjer, forbrugerelektronik og ultraviolet og blåt -grønt lys enheder [1].
Indlægstid: 25-jun-2024