El dispositivo semiconductor es el núcleo de los equipos de máquinas industriales modernas, ampliamente utilizado en computadoras, electrónica de consumo, comunicaciones de red, electrónica automotriz y otras áreas del núcleo. La industria de los semiconductores se compone principalmente de cuatro componentes básicos: circuitos integrados, dispositivos optoelectrónicos, Dispositivo discreto, sensor, que representa más del 80% de los circuitos integrados, por lo que a menudo es semiconductor y equivalente a circuito integrado.
El circuito integrado, según la categoría de producto, se divide principalmente en cuatro categorías: microprocesador, memoria, dispositivos lógicos y piezas de simulador. Sin embargo, con la continua expansión del campo de aplicación de los dispositivos semiconductores, muchas ocasiones especiales requieren que los semiconductores puedan adherirse al uso de alta temperatura, radiación fuerte, alta potencia y otros entornos, no dañen, la primera y segunda generación de Los materiales semiconductores no tienen poder, por lo que surgió la tercera generación de materiales semiconductores.
En la actualidad, los materiales semiconductores de banda prohibida ancha representados porcarburo de silicio(SiC), nitruro de galio (GaN), óxido de zinc (ZnO), diamante y nitruro de aluminio (AlN) ocupan el mercado dominante con mayores ventajas, denominados colectivamente materiales semiconductores de tercera generación. La tercera generación de materiales semiconductores con un ancho de banda prohibida más amplio, mayor es el campo eléctrico de ruptura, la conductividad térmica, la tasa de saturación electrónica y la mayor capacidad para resistir la radiación, más adecuada para fabricar dispositivos de alta temperatura, alta frecuencia, resistencia a la radiación y alta potencia. , generalmente conocidos como materiales semiconductores de banda ancha (el ancho de banda prohibido es superior a 2,2 eV), también llamados materiales semiconductores de alta temperatura. Según la investigación actual sobre materiales y dispositivos semiconductores de tercera generación, los materiales semiconductores de carburo de silicio y nitruro de galio son más maduros ytecnología de carburo de silicioes el más maduro, mientras que la investigación sobre óxido de zinc, diamante, nitruro de aluminio y otros materiales aún se encuentra en la etapa inicial.
Materiales y sus propiedades:
Carburo de silicioEl material se usa ampliamente en rodamientos de bolas cerámicas, válvulas, materiales semiconductores, giroscopios, instrumentos de medición, aeroespacial y otros campos, y se ha convertido en un material insustituible en muchos campos industriales.
El SiC es una especie de superred natural y un politipo homogéneo típico. Hay más de 200 familias politípicas homotípicas (actualmente conocidas) debido a la diferencia en la secuencia de empaquetamiento entre las capas diatómicas de Si y C, lo que conduce a diferentes estructuras cristalinas. Por lo tanto, el SiC es muy adecuado para la nueva generación de materiales de sustrato de diodos emisores de luz (LED), materiales electrónicos de alta potencia.
| característica | |
| propiedad fisica | Alta dureza (3000 kg/mm), puede cortar rubí |
| Alta resistencia al desgaste, sólo superada por el diamante | |
| La conductividad térmica es 3 veces mayor que la del Si y entre 8 y 10 veces mayor que la del GaAs. | |
| La estabilidad térmica del SiC es alta y es imposible fundirlo a presión atmosférica. | |
| Un buen rendimiento de disipación de calor es muy importante para dispositivos de alta potencia | |
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propiedad química | Muy fuerte resistencia a la corrosión, resistente a casi cualquier agente corrosivo conocido a temperatura ambiente. |
| La superficie de SiC se oxida fácilmente para formar SiO, una capa delgada, que puede evitar su oxidación adicional, en Por encima de 1700 ℃, la película de óxido se funde y se oxida rápidamente | |
| La banda prohibida de 4H-SIC y 6H-SIC es aproximadamente 3 veces mayor que la del Si y 2 veces mayor que la del GaAs: La intensidad del campo eléctrico de ruptura es un orden de magnitud mayor que la del Si y la velocidad de deriva de los electrones está saturada. Dos veces y media el Si. La banda prohibida del 4H-SIC es más amplia que la del 6H-SIC |
Hora de publicación: 01-ago-2022