炭化ケイ素素材とその特徴

半導体デバイスは現代の産業機械機器の中核であり、コンピュータ、家庭用電化製品、ネットワーク通信、自動車エレクトロニクスなどの中核分野で広く使用されており、半導体産業は主に集積回路、光電子デバイス、ディスクリートデバイス、センサーは集積回路の80%以上を占め、多くの場合、半導体と集積回路に相当します。

集積回路は、製品カテゴリに応じて、主にマイクロプロセッサ、メモリ、ロジックデバイス、シミュレータ部品の 4 つのカテゴリに分類されます。しかし、半導体デバイスの応用分野の継続的な拡大に伴い、多くの特殊な状況において、半導体が高温、強い放射線、高出力、その他の環境の使用に耐え、損傷しないことが求められます。半導体材料は無力であるため、第 3 世代の半導体材料が登場しました。

現在、 に代表されるワイドバンドギャップ半導体材料は、炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウム (GaN)、酸化亜鉛 (ZnO)、ダイヤモンド、窒化アルミニウム (AlN) は、大きな利点を備えて支配的な市場を占めており、総称して第 3 世代半導体材料と呼ばれます。バンドギャップ幅が広い第 3 世代の半導体材料は、破壊電界、熱伝導率、電子飽和率、耐放射線性が高く、高温、高周​​波、耐放射線性、高出力デバイスの製造に適しています。 、通常はワイドバンドギャップ半導体材料（禁制帯幅が2.2eVより大きい）として知られ、高温半導体材料とも呼ばれます。第 3 世代の半導体材料とデバイスに関する現在の研究から、炭化ケイ素と窒化ガリウムの半導体材料はより成熟しており、炭化ケイ素技術が最も成熟していますが、酸化亜鉛、ダイヤモンド、窒化アルミニウムなどの材料の研究はまだ初期段階にあります。

材質とその特性：

炭化ケイ素セラミックボールベアリング、バルブ、半導体材料、ジャイロ、計測機器、航空宇宙等の分野に広く使用されており、多くの産業分野でかけがえのない素材となっています。

SiC は天然超格子の一種であり、典型的な均質なポリタイプです。 Si と C の二原子層間の充填順序の違いにより、異なる結晶構造が生じるため、(現在知られている) 200 以上の同型多型ファミリーが存在します。したがって、SiC は新世代の発光ダイオード (LED) 基板材料、高出力電子材料に非常に適しています。