1. Semiconductores de tercera generación
La tecnología de semiconductores de primera generación se desarrolló a partir de materiales semiconductores como el Si y el Ge. Es la base material para el desarrollo de transistores y tecnología de circuitos integrados. Los materiales semiconductores de primera generación sentaron las bases de la industria electrónica en el siglo XX y son los materiales básicos para la tecnología de circuitos integrados.
Los materiales semiconductores de segunda generación incluyen principalmente arseniuro de galio, fosfuro de indio, fosfuro de galio, arseniuro de indio, arseniuro de aluminio y sus compuestos ternarios. Los materiales semiconductores de segunda generación son la base de la industria de la información optoelectrónica. Sobre esta base se han desarrollado industrias relacionadas, como la iluminación, las pantallas, el láser y la energía fotovoltaica. Se utilizan ampliamente en las industrias contemporáneas de tecnología de la información y pantallas optoelectrónicas.
Los materiales representativos de los materiales semiconductores de tercera generación incluyen nitruro de galio y carburo de silicio. Debido a su amplia banda prohibida, alta velocidad de deriva de saturación de electrones, alta conductividad térmica y alta intensidad de campo de ruptura, son materiales ideales para preparar dispositivos electrónicos de alta densidad de potencia, alta frecuencia y bajas pérdidas. Entre ellos, los dispositivos de energía de carburo de silicio tienen las ventajas de alta densidad de energía, bajo consumo de energía y tamaño pequeño, y tienen amplias perspectivas de aplicación en vehículos de nueva energía, energía fotovoltaica, transporte ferroviario, big data y otros campos. Los dispositivos de RF de nitruro de galio tienen las ventajas de alta frecuencia, alta potencia, amplio ancho de banda, bajo consumo de energía y tamaño pequeño, y tienen amplias perspectivas de aplicación en comunicaciones 5G, Internet de las cosas, radares militares y otros campos. Además, los dispositivos de energía basados en nitruro de galio se han utilizado ampliamente en el campo del bajo voltaje. Además, en los últimos años se espera que los materiales emergentes de óxido de galio formen una complementariedad técnica con las tecnologías existentes de SiC y GaN, y tengan perspectivas de aplicación potenciales en los campos de baja frecuencia y alto voltaje.
En comparación con los materiales semiconductores de segunda generación, los materiales semiconductores de tercera generación tienen un ancho de banda prohibida más amplio (el ancho de banda prohibida del Si, un material típico del material semiconductor de primera generación, es de aproximadamente 1,1 eV, el ancho de banda prohibida del GaAs, un típico material del material semiconductor de segunda generación, es de aproximadamente 1,42 eV, y el ancho de banda prohibida de GaN, un material típico del material semiconductor de tercera generación, es superior a 2,3 eV), mayor resistencia a la radiación, mayor resistencia a la ruptura del campo eléctrico, y mayor resistencia a la temperatura. Los materiales semiconductores de tercera generación con una banda prohibida más amplia son especialmente adecuados para la producción de dispositivos electrónicos resistentes a la radiación, de alta frecuencia, alta potencia y alta densidad de integración. Sus aplicaciones en dispositivos de radiofrecuencia de microondas, LED, láseres, dispositivos de energía y otros campos han atraído mucha atención y han mostrado amplias perspectivas de desarrollo en comunicaciones móviles, redes inteligentes, tránsito ferroviario, vehículos de nueva energía, electrónica de consumo y ultravioleta y azul. -dispositivos de luz verde [1].
Hora de publicación: 25 de junio de 2024