1. 第3世代半導体
第一世代の半導体技術は、Si や Ge などの半導体材料に基づいて開発されました。これは、トランジスタおよび集積回路技術の開発の重要な基盤です。第一世代の半導体材料は、20 世紀の電子産業の基礎を築き、集積回路技術の基礎材料です。
第 2 世代の半導体材料には、主にガリウムヒ素、インジウムリン、ガリウムリン、インジウムヒ素、アルミニウムヒ素およびそれらの三元化合物が含まれます。第 2 世代の半導体材料は、光電子情報産業の基盤です。これに基づいて、照明、ディスプレイ、レーザー、太陽光発電などの関連産業が発展してきました。これらは現代の情報技術やオプトエレクトロニクスディスプレイ産業で広く使用されています。
第3世代半導体材料の代表的な材料としては、窒化ガリウムや炭化ケイ素が挙げられます。広いバンドギャップ、高い電子飽和ドリフト速度、高い熱伝導率、高い絶縁破壊電界強度により、高出力密度、高周波、低損失の電子デバイスを製造するのに理想的な材料です。中でも炭化ケイ素パワーデバイスは、高エネルギー密度、低エネルギー消費、小型という利点があり、新エネルギー自動車、太陽光発電、鉄道輸送、ビッグデータなどの分野で幅広い応用が期待されています。窒化ガリウム RF デバイスは、高周波、高出力、広帯域幅、低消費電力、小型という利点があり、5G 通信、モノのインターネット、軍事レーダーなどの分野で幅広い応用の可能性があります。さらに、窒化ガリウムベースのパワーデバイスは、低電圧分野で広く使用されています。さらに、近年、新興の酸化ガリウム材料は、既存のSiCおよびGaN技術と技術的補完性を形成すると期待されており、低周波および高電圧分野での潜在的な応用の可能性を秘めています。
第 3 世代の半導体材料は、第 2 世代の半導体材料と比較して、バンドギャップ幅が広くなります（第 1 世代の半導体材料の代表的な材料である Si のバンドギャップ幅は、代表的な GaAs のバンドギャップ幅である約 1.1eV です）。第 2 世代半導体材料の代表的な材料である GaN のバンドギャップ幅は約 1.42eV、第 3 世代半導体材料の代表的な材料である GaN のバンドギャップ幅は 2.3eV 以上）、放射線耐性が強く、より強い電界破壊に対する耐性と高温耐性。バンドギャップ幅が広い第 3 世代の半導体材料は、耐放射線性、高周波、高出力、高集積密度の電子デバイスの製造に特に適しています。マイクロ波高周波デバイス、LED、レーザー、パワーデバイスなどの分野での応用は多くの注目を集めており、モバイル通信、スマートグリッド、鉄道輸送、新エネルギー車両、家庭用電化製品、紫外線および青色光の分野で幅広い発展の見通しを示しています。 - 緑色の光デバイス [1]。
投稿日時: 2024 年 6 月 25 日