Хагас дамжуулагч төхөөрөмж нь компьютер, хэрэглээний электроник, сүлжээний холбоо, автомашины электроник болон бусад үндсэн салбарт өргөн хэрэглэгддэг орчин үеийн үйлдвэрлэлийн машины тоног төхөөрөмжийн гол цөм бөгөөд хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл нь үндсэн дөрвөн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг: нэгдсэн хэлхээ, оптоэлектроник төхөөрөмж, нэгдсэн хэлхээний 80 гаруй хувийг эзэлдэг салангид төхөөрөмж, мэдрэгч, ихэвчлэн хагас дамжуулагч ба нэгдсэн хэлхээ тэнцүү.
Бүтээгдэхүүний ангиллын дагуу нэгдсэн хэлхээг микропроцессор, санах ой, логик төхөөрөмж, симулятор хэсгүүд гэж дөрвөн төрөлд хуваадаг. Гэсэн хэдий ч хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн хэрэглээний талбар тасралтгүй өргөжиж байгаа тул олон онцгой тохиолдлуудад хагас дамжуулагчийг өндөр температур, хүчтэй цацраг, өндөр хүч болон бусад орчны хэрэглээг дагаж мөрдөх, гэмтээхгүй байх, эхний болон хоёр дахь үеийн хагас дамжуулагч материал хүчгүй тул хагас дамжуулагч материалуудын гурав дахь үе бий болсон.
Одоогийн байдлаар өргөн зурвасын хагас дамжуулагч материалыг төлөөлдөгцахиурын карбид(SiC), галлийн нитрид (GaN), цайрын исэл (ZnO), алмаз, хөнгөн цагаан нитрид (AlN) нь илүү давуу талтай зах зээлийг эзэлдэг бөгөөд тэдгээрийг гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч материал гэж нэрлэдэг. Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч материал нь илүү өргөн зурвасын өргөнтэй байх тусам задралын цахилгаан орон, дулаан дамжуулалт, электрон ханасан хурд, цацрагийг эсэргүүцэх чадвар өндөр байх тусам өндөр температур, өндөр давтамж, цацрагт тэсвэртэй, өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдийг хийхэд илүү тохиромжтой. , ихэвчлэн өргөн зурвасын хагас дамжуулагч материал гэж нэрлэдэг (хориотой зурвасын өргөн нь 2.2 эВ-ээс их), мөн өндөр температурт хагас дамжуулагч материал гэж нэрлэдэг. Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмжүүдийн талаархи одоогийн судалгаагаар цахиурын карбид, галлийн нитридын хагас дамжуулагч материалууд илүү боловсорч гүйцсэн бөгөөдцахиурын карбидын технологицайрын исэл, алмаз, хөнгөн цагаан нитрид болон бусад материалын судалгаа эхний шатандаа байгаа бол хамгийн боловсорч гүйцсэн.
Материал ба тэдгээрийн шинж чанар:
Цахиурын карбидЭнэ материал нь керамик бөмбөлөг холхивч, хавхлага, хагас дамжуулагч материал, гирос, хэмжих хэрэгсэл, сансар огторгуй болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үйлдвэрлэлийн олон салбарт орлуулшгүй материал болжээ.
SiC нь нэг төрлийн байгалийн superlattice бөгөөд ердийн нэгэн төрлийн политип юм. Si ба C хоёр атомын давхаргын хооронд савлах дарааллын зөрүүгээс болж 200 гаруй (одоогоор мэдэгдэж байгаа) гомотип политипийн гэр бүл байдаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн болор бүтцийг бий болгодог. Тиймээс SiC нь шинэ үеийн гэрэл ялгаруулах диод (LED) субстрат материал, өндөр хүчин чадалтай электрон материалд маш тохиромжтой.
| онцлог | |
| физик өмч | Өндөр хатуулаг (3000кг/мм), бадмаараг зүсэх боломжтой |
| Өндөр элэгдэлд тэсвэртэй, зөвхөн алмазын дараа ордог | |
| Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь Si-аас 3 дахин, GaA-аас 8~10 дахин их байна. | |
| SiC-ийн дулааны тогтвортой байдал нь өндөр бөгөөд атмосферийн даралтанд хайлах боломжгүй юм | |
| Өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдийн хувьд дулаан ялгаруулах сайн үзүүлэлт маш чухал | |
|
химийн шинж чанар | Маш хүчтэй зэврэлтэнд тэсвэртэй, өрөөний температурт бараг бүх мэдэгдэж буй идэмхий бодист тэсвэртэй |
| SiC гадаргуу нь амархан исэлдэж SiO буюу нимгэн давхарга үүсгэдэг бөгөөд цаашид исэлдэлтээс сэргийлж чаддаг 1700 хэмээс дээш температурт оксидын хальс хайлж, хурдан исэлддэг | |
| 4H-SIC ба 6H-SIC-ийн зурвасын зай нь Si-аас 3 дахин, GaAs-аас 2 дахин их байна: Эвдрэлийн цахилгаан талбайн эрч хүч нь Si-ээс их, электрон шилжилтийн хурд нь ханасан байна. Si-ээс хоёр ба хагас дахин их. 4H-SIC-ийн зурвасын зай нь 6H-SIC-ээс илүү өргөн |
Шуудангийн цаг: 2022 оны 8-р сарын 01-ний өдөр