Pooljuhtseade on kaasaegse tööstusmasina seadmete tuum, mida kasutatakse laialdaselt arvutites, olmeelektroonikas, võrgukommunikatsioonis, autoelektroonikas ja muudes südamiku valdkondades, pooljuhtide tööstus koosneb peamiselt neljast põhikomponendist: integraallülitused, optoelektroonilised seadmed, diskreetne seade, andur, mis moodustab enam kui 80% integraallülitustest, nii sageli ja pooljuhtide ja integraallülituste ekvivalent.
Integraallülitus jaguneb tootekategooria järgi peamiselt nelja kategooriasse: mikroprotsessor, mälu, loogikaseadmed, simulaatori osad. Pooljuhtseadmete kasutusvaldkonna pideva laienemise tõttu nõuavad aga paljud erijuhtumid, et pooljuhid suudavad järgida kõrge temperatuuri, tugeva kiirguse, suure võimsuse ja muude keskkondade kasutamist ega kahjustada esimese ja teise põlvkonna pooljuhtmaterjalid on jõuetud, mistõttu tekkis pooljuhtmaterjalide kolmas põlvkond.
Praegu esindab lairibavahelisi pooljuhtmaterjaleränikarbiid(SiC), galliumnitriid (GaN), tsinkoksiid (ZnO), teemant, alumiiniumnitriid (AlN) hõivavad suuremate eelistega turgu, mida ühiselt nimetatakse kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalideks. Kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalid, millel on laiem ribalaius, mida suurem on läbilöögi elektriväli, soojusjuhtivus, elektrooniline küllastuskiirus ja suurem kiirguskindlus, sobivad paremini kõrge temperatuuri, kõrge sagedusega, kiirguskindluse ja suure võimsusega seadmete valmistamiseks. , mida tavaliselt tuntakse laia ribalaiusega pooljuhtmaterjalidena (keelatud ribalaius on suurem kui 2,2 eV), mida nimetatakse ka kõrge temperatuuriga pooljuhtmaterjalideks. Kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalide ja -seadmete praeguste uuringute põhjal on ränikarbiidist ja galliumnitriidist pooljuhtmaterjalid küpsemad jaränikarbiidi tehnoloogiaon kõige küpsem, samas kui tsinkoksiidi, teemandi, alumiiniumnitriidi ja muude materjalide uurimine on alles algusjärgus.
Materjalid ja nende omadused:
Ränikarbiidmaterjali kasutatakse laialdaselt keraamilistes kuullaagrites, ventiilides, pooljuhtmaterjalides, güroskoopides, mõõteriistades, lennunduses ja muudes valdkondades, sellest on saanud asendamatu materjal paljudes tööstusvaldkondades.
SiC on omamoodi looduslik supervõre ja tüüpiline homogeenne polütüüp. Seal on rohkem kui 200 (praegu teada) homotüüpset polütüüpset perekonda, mis on tingitud Si ja C kaheaatomiliste kihtide pakkimisjärjestuse erinevusest, mis toob kaasa erinevad kristallstruktuurid. Seetõttu sobib SiC väga hästi uue põlvkonna valgusdioodide (LED) substraadimaterjalide, suure võimsusega elektrooniliste materjalide jaoks.
| iseloomulik | |
| füüsiline vara | Kõrge kõvadus (3000 kg/mm), võib lõigata rubiini |
| Kõrge kulumiskindlus, teisel kohal pärast teemant | |
| Soojusjuhtivus on 3 korda kõrgem kui Si oma ja 8–10 korda kõrgem kui GaAs. | |
| SiC termiline stabiilsus on kõrge ja see on võimatu atmosfäärirõhul sulada | |
| Hea soojuse hajutamise jõudlus on suure võimsusega seadmete jaoks väga oluline | |
|
keemiline omadus | Väga tugev korrosioonikindlus, vastupidav peaaegu kõigile teadaolevatele söövitavatele ainetele toatemperatuuril |
| SiC pind oksüdeerub kergesti, moodustades õhukese kihi SiO, mis võib takistada selle edasist oksüdeerumist Üle 1700 ℃ oksiidkile sulab ja oksüdeerub kiiresti | |
| 4H-SIC ja 6H-SIC ribalaius on umbes 3 korda suurem Si omast ja 2 korda suurem GaA-st: Läbilöögi elektrivälja intensiivsus on suurusjärgu võrra suurem kui Si ja elektronide triivi kiirus on küllastunud Kaks ja pool korda Si. 4H-SIC ribalaius on laiem kui 6H-SIC |
Postitusaeg: august 01-2022