കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, നെറ്റ്‌വർക്ക് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രോണിക്സ്, കാമ്പിൻ്റെ മറ്റ് മേഖലകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആധുനിക വ്യാവസായിക യന്ത്ര ഉപകരണങ്ങളുടെ കാതലാണ് അർദ്ധചാലക ഉപകരണം, അർദ്ധചാലക വ്യവസായം പ്രധാനമായും നാല് അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ 80%-ത്തിലധികം വരുന്ന ഡിസ്‌ക്രീറ്റ് ഉപകരണം, സെൻസർ, അങ്ങനെ പലപ്പോഴും അർദ്ധചാലകവും സംയോജിതവുമാണ് സർക്യൂട്ട് തുല്യം.
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട്, ഉൽപ്പന്ന വിഭാഗമനുസരിച്ച് പ്രധാനമായും നാല് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: മൈക്രോപ്രൊസസർ, മെമ്മറി, ലോജിക് ഉപകരണങ്ങൾ, സിമുലേറ്റർ ഭാഗങ്ങൾ. എന്നിരുന്നാലും, അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡിൻ്റെ തുടർച്ചയായ വിപുലീകരണത്തോടെ, പല പ്രത്യേക അവസരങ്ങളിലും അർദ്ധചാലകങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന താപനില, ശക്തമായ വികിരണം, ഉയർന്ന പവർ, മറ്റ് പരിതസ്ഥിതികൾ എന്നിവയുടെ ഉപയോഗം പാലിക്കാൻ കഴിയും, കേടുപാടുകൾ വരുത്തരുത്, ഒന്നും രണ്ടും തലമുറ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ ശക്തിയില്ലാത്തതിനാൽ മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ നിലവിൽ വന്നു.
നിലവിൽ, വൈഡ് ബാൻഡ് വിടവ് അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുസിലിക്കൺ കാർബൈഡ്(SiC), ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് (GaN), സിങ്ക് ഓക്സൈഡ് (ZnO), ഡയമണ്ട്, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് (AlN) എന്നിവ കൂടുതൽ നേട്ടങ്ങളോടെ പ്രബലമായ വിപണിയെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അവയെ മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. വിശാലമായ ബാൻഡ് വിടവ് വീതിയുള്ള മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലക സാമഗ്രികൾ, ഉയർന്ന തകർച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലം, താപ ചാലകത, ഇലക്ട്രോണിക് പൂരിത നിരക്ക്, റേഡിയേഷനെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള ഉയർന്ന കഴിവ്, ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന ആവൃത്തി, വികിരണത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്. , സാധാരണയായി വൈഡ് ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയലുകൾ (വിലക്കപ്പെട്ട ബാൻഡ് വീതി 2.2 eV യിൽ കൂടുതലാണ്), ഉയർന്ന താപനിലയെ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു. മൂന്നാം തലമുറയിലെ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളെയും ഉപകരണങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള നിലവിലെ ഗവേഷണത്തിൽ നിന്ന്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡും ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളും കൂടുതൽ പക്വതയുള്ളവയാണ്.സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സാങ്കേതികവിദ്യഏറ്റവും പക്വതയുള്ളതാണ്, അതേസമയം സിങ്ക് ഓക്സൈഡ്, ഡയമണ്ട്, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ്, മറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഇപ്പോഴും പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്.
മെറ്റീരിയലുകളും അവയുടെ ഗുണങ്ങളും:
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്സെറാമിക് ബോൾ ബെയറിംഗുകൾ, വാൽവുകൾ, അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ, ഗൈറോകൾ, അളക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ മെറ്റീരിയൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പല വ്യാവസായിക മേഖലകളിലും മാറ്റാനാകാത്ത വസ്തുവായി മാറിയിരിക്കുന്നു.
SiC ഒരു തരം പ്രകൃതിദത്ത സൂപ്പർലാറ്റിസും ഒരു സാധാരണ ഏകതാനമായ പോളിടൈപ്പും ആണ്. Si, C ഡയറ്റോമിക് പാളികൾ തമ്മിലുള്ള പാക്കിംഗ് സീക്വൻസിലെ വ്യത്യാസം കാരണം 200-ലധികം (നിലവിൽ അറിയപ്പെടുന്ന) ഹോമോടൈപിക് പോളിടൈപ്പിക് കുടുംബങ്ങളുണ്ട്, ഇത് വ്യത്യസ്ത ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പുതിയ തലമുറ ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡ് (എൽഇഡി) സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ, ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക് മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് SiC വളരെ അനുയോജ്യമാണ്.
| സ്വഭാവം | |
| ഭൗതിക സ്വത്ത് | ഉയർന്ന കാഠിന്യം (3000kg/mm), മാണിക്യം മുറിക്കാൻ കഴിയും |
| ഉയർന്ന വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, വജ്രത്തിന് പിന്നിൽ രണ്ടാമത്തേത് | |
| താപ ചാലകത Si-യേക്കാൾ 3 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, GaA- യേക്കാൾ 8~10 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. | |
| SiC യുടെ താപ സ്ഥിരത ഉയർന്നതാണ്, അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ ഉരുകുന്നത് അസാധ്യമാണ് | |
| ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് നല്ല താപ വിസർജ്ജന പ്രകടനം വളരെ പ്രധാനമാണ് | |
|
രാസ സ്വത്ത് | വളരെ ശക്തമായ തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധം, ഊഷ്മാവിൽ അറിയപ്പെടുന്ന മിക്കവാറും എല്ലാ നശിപ്പിക്കുന്ന ഏജൻ്റുകളേയും പ്രതിരോധിക്കും |
| SiC ഉപരിതലം എളുപ്പത്തിൽ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത് SiO, നേർത്ത പാളിയായി മാറുന്നു, അതിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള ഓക്സീകരണം തടയാൻ കഴിയും 1700℃ ന് മുകളിൽ, ഓക്സൈഡ് ഫിലിം വേഗത്തിൽ ഉരുകുകയും ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. | |
| 4H-SIC, 6H-SIC എന്നിവയുടെ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് Si-യുടെ 3 മടങ്ങും GaA-യുടെ 2 മടങ്ങുമാണ്: ബ്രേക്ക്ഡൌൺ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് തീവ്രത Si യേക്കാൾ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഒരു ക്രമമാണ്, ഇലക്ട്രോൺ ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗം പൂരിതമാണ് രണ്ടര തവണ എസ്.ഐ. 4H-SIC-യുടെ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് 6H-SIC-യേക്കാൾ വിശാലമാണ് |
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-01-2022