Puslaidininkiniai įtaisai yra šiuolaikinės pramoninės mašinų įrangos, plačiai naudojamos kompiuteriuose, buitinės elektronikos, tinklo ryšių, automobilių elektronikos ir kitose branduolio srityse, šerdis, puslaidininkių pramonę daugiausia sudaro keturi pagrindiniai komponentai: integriniai grandynai, optoelektroniniai įrenginiai, diskretiškas įrenginys, jutiklis, kuris sudaro daugiau nei 80% integrinių grandynų, todėl dažnai ir puslaidininkių bei integrinių grandynų ekvivalentas.
Integrinis grandynas, pagal gaminio kategoriją, daugiausia skirstomas į keturias kategorijas: mikroprocesorius, atmintis, loginiai įrenginiai, treniruoklių dalys. Tačiau nuolat plečiantis puslaidininkinių įtaisų taikymo sričiai, daugeliu ypatingų progų puslaidininkiams reikia laikytis aukštos temperatūros, stiprios spinduliuotės, didelės galios ir kitose aplinkose, nepažeisti pirmosios ir antrosios kartos puslaidininkinės medžiagos yra bejėgės, todėl atsirado trečioji puslaidininkinių medžiagų karta.
Šiuo metu plačiajuosčio tarpo puslaidininkių medžiagos atstovaujamossilicio karbidas(SiC), galio nitridas (GaN), cinko oksidas (ZnO), deimantas, aliuminio nitridas (AlN) užima dominuojančią rinką su didesniais pranašumais, bendrai vadinamos trečios kartos puslaidininkinėmis medžiagomis. Trečios kartos puslaidininkinės medžiagos, kurių juostos tarpo plotis yra didesnis, tuo didesnis suskaidymo elektrinis laukas, šilumos laidumas, elektroninis prisotinimo greitis ir didesnis atsparumas spinduliuotei, tinkamesnės aukštos temperatūros, aukšto dažnio, atsparumo spinduliuotei ir didelės galios prietaisams gaminti. , paprastai žinomos kaip plataus dažnio juostos puslaidininkinės medžiagos (draudžiamas juostos plotis didesnis nei 2,2 eV), dar vadinamos aukšta temperatūra puslaidininkinėmis medžiagomis. Remiantis dabartiniais trečiosios kartos puslaidininkinių medžiagų ir prietaisų tyrimais, silicio karbido ir galio nitrido puslaidininkinės medžiagos yra labiau subrendusios irsilicio karbido technologijayra brandžiausias, o cinko oksido, deimantų, aliuminio nitrido ir kitų medžiagų tyrimai dar tik pradiniame etape.
Medžiagos ir jų savybės:
Silicio karbidasmedžiaga plačiai naudojama keraminiuose rutuliniuose guoliuose, vožtuvuose, puslaidininkinėse medžiagose, giroskopuose, matavimo prietaisuose, aviacijos erdvėje ir kitose srityse, tapo nepakeičiama medžiaga daugelyje pramonės sričių.
SiC yra natūrali supergardelė ir tipiškas vienalytis politipas. Yra daugiau nei 200 (šiuo metu žinomų) homotipinių politipinių šeimų dėl Si ir C diatominių sluoksnių pakavimo sekos skirtumo, dėl kurio susidaro skirtingos kristalų struktūros. Todėl SiC labai tinka naujos kartos šviesos diodų (LED) substrato medžiagai, didelės galios elektroninėms medžiagoms.
| charakteristika | |
| fizinė nuosavybė | Didelis kietumas (3000 kg/mm), gali pjauti rubiną |
| Didelis atsparumas dilimui, antras po deimantų | |
| Šilumos laidumas yra 3 kartus didesnis nei Si ir 8–10 kartų didesnis nei GaAs. | |
| SiC šiluminis stabilumas yra didelis ir jo neįmanoma išsilydyti esant atmosferos slėgiui | |
| Geras šilumos išsklaidymo efektyvumas yra labai svarbus didelės galios prietaisams | |
|
cheminė savybė | Labai stiprus atsparumas korozijai, atsparus beveik visoms žinomoms korozinėms medžiagoms kambario temperatūroje |
| SiC paviršius lengvai oksiduojasi, sudarydamas ploną SiO sluoksnį, gali užkirsti kelią tolesniam jo oksidavimui Virš 1700 ℃ oksido plėvelė išsilydo ir greitai oksiduojasi | |
| 4H-SIC ir 6H-SIC juostos tarpas yra maždaug 3 kartus didesnis nei Si ir 2 kartus didesnis nei GaAs: Suskaidymo elektrinio lauko intensyvumas yra eilės tvarka didesnis nei Si, o elektronų dreifo greitis yra prisotintas Du su puse karto Si. 4H-SIC juostos tarpas yra platesnis nei 6H-SIC |
Paskelbimo laikas: 2022-01-01