دستگاه نیمه هادی هسته تجهیزات ماشین آلات صنعتی مدرن است که به طور گسترده در رایانه ها، لوازم الکترونیکی مصرفی، ارتباطات شبکه، الکترونیک خودرو و سایر زمینه های هسته استفاده می شود، صنعت نیمه هادی عمدتاً از چهار جزء اساسی تشکیل شده است: مدارهای مجتمع، دستگاه های اپتوالکترونیک، دستگاه گسسته، حسگر، که بیش از 80 درصد از مدارهای مجتمع را تشکیل می دهد، اغلب و نیمه هادی و مدار مجتمع معادل.
مدار مجتمع، با توجه به دسته بندی محصول، عمدتا به چهار دسته تقسیم می شود: ریزپردازنده، حافظه، دستگاه های منطقی، قطعات شبیه ساز. با این حال، با گسترش مداوم حوزه کاربرد دستگاه های نیمه هادی، بسیاری از مواقع خاص نیاز به نیمه هادی ها دارند تا بتوانند به استفاده از دمای بالا، تشعشعات قوی، قدرت بالا و محیط های دیگر، آسیب نرسانند، نسل اول و دوم مواد نیمه هادی ناتوان هستند، بنابراین نسل سوم مواد نیمه هادی به وجود آمدند.
در حال حاضر، شکاف باند گسترده مواد نیمه هادی نشان داده شده توسطکاربید سیلیکون(SiC)، نیترید گالیوم (GaN)، اکسید روی (ZnO)، الماس، نیترید آلومینیوم (AlN) بازار غالب را با مزایای بیشتری اشغال می کنند که در مجموع به عنوان مواد نیمه هادی نسل سوم شناخته می شوند. نسل سوم مواد نیمه هادی با عرض شکاف باند بیشتر، میدان الکتریکی شکست، رسانایی حرارتی، نرخ اشباع الکترونیکی و توانایی بالاتر در مقاومت در برابر تشعشع، برای ساخت دستگاه هایی با دمای بالا، فرکانس بالا، مقاومت در برابر تشعشع و توان بالا مناسب تر است. معمولاً به عنوان مواد نیمه هادی باندگپ گسترده شناخته می شود (عرض باند ممنوعه بیشتر از 2.2 eV است) که دمای بالا را نیز مواد نیمه هادی می نامند. از تحقیقات فعلی بر روی مواد و دستگاه های نیمه هادی نسل سوم، مواد نیمه هادی کاربید سیلیکون و نیترید گالیم بالغ تر هستند.تکنولوژی کاربید سیلیکونبالغ ترین است، در حالی که تحقیقات روی اکسید روی، الماس، نیترید آلومینیوم و سایر مواد هنوز در مرحله اولیه است.
مواد و خواص آنها:
کاربید سیلیکونمواد به طور گسترده ای در بلبرینگ های سرامیکی، دریچه ها، مواد نیمه هادی، ژیروسکوپ، ابزار اندازه گیری، هوافضا و سایر زمینه ها استفاده می شود، به یک ماده غیر قابل جایگزین در بسیاری از زمینه های صنعتی تبدیل شده است.
SiC نوعی ابرشبکه طبیعی و یک پلی تایپ معمولی همگن است. بیش از 200 خانواده پلی تایپی (در حال حاضر شناخته شده) وجود دارد که دلیل آن تفاوت در توالی بسته بندی بین لایه های دیاتومیک Si و C است که منجر به ساختارهای کریستالی متفاوتی می شود. بنابراین، SiC برای نسل جدید مواد بستر دیود ساطع نور (LED)، مواد الکترونیکی با قدرت بالا بسیار مناسب است.
| مشخصه | |
| دارایی فیزیکی | سختی بالا (3000 کیلوگرم در میلی متر)، می تواند یاقوت را برش دهد |
| مقاومت در برابر سایش بالا، پس از الماس دوم است | |
| هدایت حرارتی 3 برابر بیشتر از Si و 8 تا 10 برابر بیشتر از GaAs است. | |
| پایداری حرارتی SiC بالا است و ذوب شدن آن در فشار اتمسفر غیرممکن است | |
| عملکرد خوب اتلاف گرما برای دستگاه های پرقدرت بسیار مهم است | |
|
خاصیت شیمیایی | مقاومت در برابر خوردگی بسیار قوی، تقریباً در برابر هر عامل خورنده شناخته شده در دمای اتاق مقاوم است |
| سطح SiC به راحتی اکسید می شود و SiO را تشکیل می دهد، لایه نازکی که می تواند از اکسیداسیون بیشتر آن جلوگیری کند در دمای بالای 1700 درجه سانتیگراد، فیلم اکسید به سرعت ذوب شده و اکسید می شود. | |
| فاصله باند 4H-SIC و 6H-SIC حدود 3 برابر Si و 2 برابر GaAs است: شدت میدان الکتریکی شکست یک مرتبه بزرگتر از Si است و سرعت رانش الکترون اشباع است. دو و نیم برابر سی. فاصله باند 4H-SIC بیشتر از 6H-SIC است |
زمان ارسال: آگوست-01-2022