Il dispositivo a semiconduttore è il nucleo delle moderne apparecchiature per macchine industriali, ampiamente utilizzato nei computer, nell'elettronica di consumo, nelle comunicazioni di rete, nell'elettronica automobilistica e in altre aree del nucleo, l'industria dei semiconduttori è composta principalmente da quattro componenti di base: circuiti integrati, dispositivi optoelettronici, dispositivo discreto, sensore, che rappresenta oltre l'80% dei circuiti integrati, quindi spesso semiconduttori e circuiti integrati equivalenti.
Il circuito integrato, in base alla categoria del prodotto, è principalmente suddiviso in quattro categorie: microprocessore, memoria, dispositivi logici, parti del simulatore. Tuttavia, con la continua espansione del campo di applicazione dei dispositivi a semiconduttore, molte occasioni speciali richiedono che i semiconduttori siano in grado di aderire all'uso di alte temperature, forti radiazioni, alta potenza e altri ambienti, non danneggino, la prima e la seconda generazione di i materiali semiconduttori sono impotenti, quindi è nata la terza generazione di materiali semiconduttori.
Allo stato attuale, i materiali semiconduttori ad ampio gap di banda rappresentati dacarburo di silicio(SiC), nitruro di gallio (GaN), ossido di zinco (ZnO), diamante, nitruro di alluminio (AlN) occupano il mercato dominante con maggiori vantaggi, collettivamente indicati come materiali semiconduttori di terza generazione. La terza generazione di materiali semiconduttori con una larghezza di banda più ampia, maggiore è il campo elettrico di rottura, conduttività termica, tasso di saturazione elettronica e maggiore capacità di resistere alle radiazioni, più adatti per realizzare dispositivi ad alta temperatura, alta frequenza, resistenza alle radiazioni e ad alta potenza , solitamente noti come materiali semiconduttori con ampio gap di banda (la larghezza di banda vietata è maggiore di 2,2 eV), chiamati anche materiali semiconduttori ad alta temperatura. Dall'attuale ricerca sui materiali e dispositivi semiconduttori di terza generazione, i materiali semiconduttori al carburo di silicio e al nitruro di gallio sono più maturi etecnologia del carburo di silicioè la più matura, mentre è ancora allo stadio iniziale la ricerca sull'ossido di zinco, sul diamante, sul nitruro di alluminio e su altri materiali.
Materiali e loro proprietà:
Carburo di silicioil materiale è ampiamente utilizzato nei cuscinetti a sfera in ceramica, nelle valvole, nei materiali semiconduttori, nei giroscopi, negli strumenti di misura, nel settore aerospaziale e in altri campi, è diventato un materiale insostituibile in molti settori industriali.
Il SiC è una sorta di superreticolo naturale e un tipico politipo omogeneo. Esistono più di 200 famiglie politipiche omotipiche (attualmente note) a causa della differenza nella sequenza di impaccamento tra gli strati biatomici di Si e C, che porta a diverse strutture cristalline. Pertanto, il SiC è molto adatto per la nuova generazione di materiali di substrato per diodi a emissione di luce (LED), materiali elettronici ad alta potenza.
| caratteristica | |
| proprietà fisica | Elevata durezza (3000 kg/mm), può tagliare il rubino |
| Elevata resistenza all'usura, seconda solo al diamante | |
| La conduttività termica è 3 volte superiore a quella del Si e 8~10 volte superiore a quella del GaAs. | |
| La stabilità termica del SiC è elevata ed è impossibile fonderlo a pressione atmosferica | |
| Buone prestazioni di dissipazione del calore sono molto importanti per i dispositivi ad alta potenza | |
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proprietà chimica | Resistenza alla corrosione molto forte, resistente a quasi tutti gli agenti corrosivi conosciuti a temperatura ambiente |
| La superficie del SiC si ossida facilmente per formare SiO, uno strato sottile, che può prevenirne l'ulteriore ossidazione Al di sopra di 1700 ℃, la pellicola di ossido si scioglie e si ossida rapidamente | |
| Il bandgap di 4H-SIC e 6H-SIC è circa 3 volte quello del Si e 2 volte quello del GaAs: L’intensità del campo elettrico di rottura è un ordine di grandezza superiore a quella del Si e la velocità di deriva degli elettroni è saturata Due volte e mezzo il Si. Il gap di banda del 4H-SIC è più ampio di quello del 6H-SIC |
Orario di pubblicazione: 01-ago-2022