1. Halfgeleiders van de derde generatie
De halfgeleidertechnologie van de eerste generatie is ontwikkeld op basis van halfgeleidermaterialen zoals Si en Ge. Het is de materiële basis voor de ontwikkeling van transistors en geïntegreerde circuittechnologie. De halfgeleidermaterialen van de eerste generatie legden de basis voor de elektronische industrie in de 20e eeuw en zijn de basismaterialen voor geïntegreerde schakelingentechnologie.
De halfgeleidermaterialen van de tweede generatie omvatten voornamelijk galliumarsenide, indiumfosfide, galliumfosfide, indiumarsenide, aluminiumarsenide en hun ternaire verbindingen. De halfgeleidermaterialen van de tweede generatie vormen de basis van de opto-elektronische informatie-industrie. Op deze basis zijn aanverwante industrieën zoals verlichting, display, laser en fotovoltaïsche zonne-energie ontwikkeld. Ze worden veel gebruikt in de hedendaagse informatietechnologie en opto-elektronische weergave-industrieën.
Representatieve materialen van de halfgeleidermaterialen van de derde generatie zijn onder meer galliumnitride en siliciumcarbide. Vanwege hun brede bandafstand, hoge driftsnelheid van de elektronenverzadiging, hoge thermische geleidbaarheid en hoge doorslagveldsterkte, zijn ze ideale materialen voor het vervaardigen van elektronische apparaten met een hoge vermogensdichtheid, hoge frequentie en weinig verlies. Onder hen hebben siliciumcarbide-energieapparaten de voordelen van een hoge energiedichtheid, een laag energieverbruik en een kleine omvang, en hebben ze brede toepassingsmogelijkheden in nieuwe energievoertuigen, fotovoltaïsche zonne-energie, spoorvervoer, big data en andere gebieden. Galliumnitride RF-apparaten hebben de voordelen van hoge frequentie, hoog vermogen, grote bandbreedte, laag energieverbruik en kleine afmetingen, en hebben brede toepassingsmogelijkheden in 5G-communicatie, het internet der dingen, militaire radar en andere gebieden. Bovendien worden op galliumnitride gebaseerde energieapparaten op grote schaal gebruikt in het laagspanningsveld. Bovendien wordt verwacht dat opkomende galliumoxidematerialen de afgelopen jaren een technische complementariteit zullen vormen met bestaande SiC- en GaN-technologieën, en potentiële toepassingsperspectieven hebben in de laagfrequente en hoogspanningsvelden.
Vergeleken met de halfgeleidermaterialen van de tweede generatie hebben de halfgeleidermaterialen van de derde generatie een grotere bandbreedte (de bandbreedte van Si, een typisch materiaal van halfgeleidermateriaal van de eerste generatie, is ongeveer 1,1 eV, de bandbreedte van GaAs, een typische materiaal van het halfgeleidermateriaal van de tweede generatie, is ongeveer 1,42 eV, en de bandbreedte van GaN, een typisch materiaal van het halfgeleidermateriaal van de derde generatie, ligt boven 2,3 eV), sterkere stralingsweerstand, sterkere weerstand tegen doorslag van elektrische velden en hogere temperatuurbestendigheid. De halfgeleidermaterialen van de derde generatie met een grotere bandbreedte zijn bijzonder geschikt voor de productie van stralingsbestendige, hoogfrequente, krachtige en hoge integratiedichtheid elektronische apparaten. Hun toepassingen in microgolfradiofrequentieapparaten, LED's, lasers, energieapparaten en andere gebieden hebben veel aandacht getrokken, en ze hebben brede ontwikkelingsperspectieven laten zien op het gebied van mobiele communicatie, slimme netwerken, spoorwegvervoer, nieuwe energievoertuigen, consumentenelektronica en ultraviolet en blauw -groenlichtapparaten [1].
Posttijd: 25 juni 2024