Poluvodički uređaj je srž moderne industrijske strojne opreme, naširoko se koristi u računalima, potrošačkoj elektronici, mrežnim komunikacijama, automobilskoj elektronici i drugim područjima jezgre, industrija poluvodiča uglavnom se sastoji od četiri osnovne komponente: integrirani krugovi, optoelektronički uređaji, diskretni uređaj, senzor, koji čini više od 80% integriranih krugova, pa je često i ekvivalent poluvodiča i integriranog kruga.
Integrirani krug, prema kategoriji proizvoda uglavnom je podijeljen u četiri kategorije: mikroprocesor, memorija, logički uređaji, dijelovi simulatora. Međutim, uz kontinuirano širenje područja primjene poluvodičkih uređaja, mnoge posebne prilike zahtijevaju da poluvodiči budu u mogućnosti pridržavati se upotrebe visoke temperature, jakog zračenja, velike snage i drugih okruženja, ne oštećuju prvu i drugu generaciju poluvodički materijali su nemoćni, pa je nastala treća generacija poluvodičkih materijala.
Trenutno su poluvodički materijali sa širokim zabranjenim pojasom predstavljenisilicijev karbid(SiC), galijev nitrid (GaN), cinkov oksid (ZnO), dijamant, aluminijev nitrid (AlN) zauzimaju dominantno tržište s većim prednostima, zajedno se nazivaju treća generacija poluvodičkih materijala. Treća generacija poluvodičkih materijala s širinom zabranjenog pojasa, većim probojnim električnim poljem, toplinskom vodljivošću, brzinom elektroničkog zasićenja i većom sposobnošću otpornosti na zračenje, prikladnija je za izradu uređaja visoke temperature, visoke frekvencije, otpornosti na zračenje i velike snage , obično poznati kao širokopojasni poluvodički materijali (zabranjena širina pojasa je veća od 2,2 eV), također se nazivaju visokotemperaturni poluvodički materijali. Iz trenutnog istraživanja o poluvodičkim materijalima i uređajima treće generacije, poluvodički materijali od silicij-karbida i galij-nitrida su zreliji itehnologija silicijevog karbidaje najzrelije, dok su istraživanja cinkovog oksida, dijamanta, aluminijevog nitrida i drugih materijala tek u početnoj fazi.
Materijali i njihova svojstva:
Silicij karbidMaterijal koji se široko koristi u keramičkim kugličnim ležajevima, ventilima, poluvodičkim materijalima, žiroskopima, mjernim instrumentima, zrakoplovstvu i drugim poljima, postao je nezamjenjiv materijal u mnogim industrijskim poljima.
SiC je vrsta prirodne superrešetke i tipični homogeni politip. Postoji više od 200 (trenutačno poznatih) homotipskih politipskih obitelji zbog razlike u redoslijedu pakiranja između dijatomskih slojeva Si i C, što dovodi do različitih kristalnih struktura. Stoga je SiC vrlo prikladan za novu generaciju materijala supstrata svjetlosnih dioda (LED), elektroničkih materijala velike snage.
| karakteristika | |
| fizičko vlasništvo | Visoka tvrdoća (3000 kg/mm), može rezati rubin |
| Visoka otpornost na habanje, odmah iza dijamanta | |
| Toplinska vodljivost je 3 puta veća od Si i 8-10 puta veća od GaAs. | |
| Toplinska stabilnost SiC-a je visoka i nemoguće ga je taliti pri atmosferskom tlaku | |
| Dobro odvođenje topline vrlo je važno za uređaje velike snage | |
|
kemijsko svojstvo | Vrlo jaka otpornost na koroziju, otporna na gotovo sve poznate korozivne tvari na sobnoj temperaturi |
| SiC površina lako oksidira stvarajući SiO, tanki sloj, može spriječiti njegovu daljnju oksidaciju, u Iznad 1700 ℃, oksidni film se topi i brzo oksidira | |
| Širina pojasa 4H-SIC i 6H-SIC je oko 3 puta veća od Si i 2 puta veća od GaAs: Intenzitet električnog polja proboja je za red veličine veći od Si, a brzina drifta elektrona je zasićena Dva i pol puta Si. Zakorak između 4H-SIC je širi nego kod 6H-SIC |
Vrijeme objave: 1. kolovoza 2022