ნახევარგამტარული მოწყობილობა არის თანამედროვე სამრეწველო მანქანების აღჭურვილობის ბირთვი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება კომპიუტერებში, სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, ქსელურ კომუნიკაციებში, საავტომობილო ელექტრონიკაში და ბირთვის სხვა სფეროებში, ნახევარგამტარული ინდუსტრია ძირითადად შედგება ოთხი ძირითადი კომპონენტისგან: ინტეგრირებული სქემები, ოპტოელექტრონული მოწყობილობები. დისკრეტული მოწყობილობა, სენსორი, რომელიც შეადგენს ინტეგრირებული სქემების 80%-ზე მეტს, ასე ხშირად და ნახევარგამტარული და ინტეგრირებული წრე ექვივალენტი.
ინტეგრირებული წრე, პროდუქტის კატეგორიის მიხედვით, ძირითადად იყოფა ოთხ კატეგორიად: მიკროპროცესორი, მეხსიერება, ლოგიკური მოწყობილობები, სიმულატორის ნაწილები. თუმცა, ნახევარგამტარული მოწყობილობების გამოყენების სფეროს მუდმივი გაფართოებით, ბევრ განსაკუთრებულ შემთხვევას მოითხოვს, რომ ნახევარგამტარებმა შეძლონ მაღალი ტემპერატურის, ძლიერი გამოსხივების, მაღალი სიმძლავრის და სხვა გარემოს გამოყენება, არ დააზიანოს პირველი და მეორე თაობა. ნახევარგამტარული მასალები უძლურია, ამიტომ გაჩნდა ნახევარგამტარული მასალების მესამე თაობა.
დღეისათვის ფართო ზოლის უფსკრული ნახევარგამტარული მასალები წარმოდგენილიასილიციუმის კარბიდი(SiC), გალიუმის ნიტრიდი (GaN), თუთიის ოქსიდი (ZnO), ბრილიანტი, ალუმინის ნიტრიდი (AlN) იკავებს დომინანტურ ბაზარს უფრო დიდი უპირატესობებით, რომლებიც ერთობლივად მოიხსენიება, როგორც მესამე თაობის ნახევარგამტარული მასალები. ნახევარგამტარული მასალების მესამე თაობა ფართო ზოლის სიგანით, რაც უფრო მაღალია დაშლის ელექტრული ველი, თბოგამტარობა, ელექტრონული გაჯერებული სიჩქარე და რადიაციის წინააღმდეგობის მაღალი უნარი, უფრო შესაფერისია მაღალი ტემპერატურის, მაღალი სიხშირის, რადიაციისადმი წინააღმდეგობის და მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების შესაქმნელად. , ჩვეულებრივ ცნობილია, როგორც ფართო ზოლიანი ნახევარგამტარული მასალები (აკრძალული ზოლის სიგანე 2,2 ევ-ზე მეტია), ასევე უწოდებენ მაღალ ტემპერატურას ნახევარგამტარ მასალებს. მესამე თაობის ნახევარგამტარულ მასალებსა და მოწყობილობებზე მიმდინარე კვლევებიდან, სილიციუმის კარბიდი და გალიუმის ნიტრიდი ნახევარგამტარული მასალები უფრო მომწიფებულია დასილიციუმის კარბიდის ტექნოლოგიაარის ყველაზე მომწიფებული, ხოლო თუთიის ოქსიდის, ალმასის, ალუმინის ნიტრიდის და სხვა მასალების კვლევა ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა.
მასალები და მათი თვისებები:
სილიციუმის კარბიდიმასალა ფართოდ გამოიყენება კერამიკული ბურთის საკისრებში, სარქველებში, ნახევარგამტარულ მასალებში, გიროს, საზომ ინსტრუმენტებში, კოსმოსურ სივრცეში და სხვა სფეროებში, გახდა შეუცვლელი მასალა მრავალ ინდუსტრიულ სფეროში.
SiC არის ერთგვარი ბუნებრივი სუპერქსელი და ტიპიური ერთგვაროვანი პოლიტიპი. არსებობს 200-ზე მეტი (ამჟამად ცნობილი) ჰომოტიპური პოლიტიპური ოჯახი Si და C დიატომურ ფენებს შორის შეფუთვის თანმიმდევრობის განსხვავების გამო, რაც იწვევს სხვადასხვა კრისტალურ სტრუქტურას. ამიტომ, SiC ძალიან შესაფერისია ახალი თაობის სინათლის დიოდური (LED) სუბსტრატის მასალისთვის, მაღალი სიმძლავრის ელექტრონული მასალებისთვის.
| დამახასიათებელი | |
| ფიზიკური ქონება | მაღალი სიხისტე (3000 კგ/მმ), შეუძლია ლალის მოჭრა |
| მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობა, მეორე მხოლოდ ალმასის შემდეგ | |
| თბოგამტარობა 3-ჯერ უფრო მაღალია, ვიდრე Si-ისა და 8-10-ჯერ მაღალია, ვიდრე GaAs-ის. | |
| SiC-ის თერმული სტაბილურობა მაღალია და შეუძლებელია ატმოსფერული წნევის დროს დნობა | |
| სითბოს გაფრქვევის კარგი შესრულება ძალიან მნიშვნელოვანია მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობებისთვის | |
|
ქიმიური თვისება | ძალიან ძლიერი კოროზიის წინააღმდეგობა, მდგრადია თითქმის ნებისმიერი ცნობილი კოროზიული აგენტის მიმართ ოთახის ტემპერატურაზე |
| SiC ზედაპირი ადვილად იჟანგება და წარმოიქმნება SiO, თხელი ფენა, რომელიც ხელს უშლის მის შემდგომ დაჟანგვას 1700 ℃ ზევით, ოქსიდის ფილმი დნება და სწრაფად იჟანგება | |
| 4H-SIC და 6H-SIC-ის დიაპაზონი დაახლოებით 3-ჯერ აღემატება Si-ს და 2-ჯერ მეტი GaAs-ს: დაშლის ელექტრული ველის ინტენსივობა სიდიდის რიგითობით აღემატება Si-ს და ელექტრონის დრიფტის სიჩქარე გაჯერებულია ორნახევარჯერ სი. 4H-SIC-ის დიაპაზონი უფრო ფართოა, ვიდრე 6H-SIC |
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-01-2022