Halfgeleiderapparaat is de kern van de moderne industriële machineapparatuur, die veel wordt gebruikt in computers, consumentenelektronica, netwerkcommunicatie, auto-elektronica en andere kerngebieden. De halfgeleiderindustrie bestaat voornamelijk uit vier basiscomponenten: geïntegreerde schakelingen, opto-elektronische apparaten, discreet apparaat, sensor, die verantwoordelijk is voor meer dan 80% van de geïntegreerde schakelingen, zo vaak en halfgeleider- en geïntegreerde schakelingen-equivalent.
Geïntegreerde schakeling is, afhankelijk van de productcategorie, hoofdzakelijk onderverdeeld in vier categorieën: microprocessor, geheugen, logische apparaten, simulatoronderdelen. Met de voortdurende uitbreiding van het toepassingsgebied van halfgeleiderapparaten vereisen veel speciale gelegenheden echter dat halfgeleiders zich kunnen houden aan het gebruik van hoge temperaturen, sterke straling, hoog vermogen en andere omgevingen, de eerste en tweede generatie van halfgeleiders niet beschadigen halfgeleidermaterialen zijn machteloos, dus ontstond de derde generatie halfgeleidermaterialen.
Momenteel worden de halfgeleidermaterialen met brede bandafstand vertegenwoordigd doorsiliciumcarbide(SiC), galliumnitride (GaN), zinkoxide (ZnO), diamant en aluminiumnitride (AlN) bezetten de dominante markt met grotere voordelen, gezamenlijk aangeduid als de halfgeleidermaterialen van de derde generatie. De derde generatie halfgeleidermaterialen met een grotere bandbreedte, hoe hoger het elektrische doorslagveld, de thermische geleidbaarheid, de elektronische verzadigde snelheid en het hogere vermogen om straling te weerstaan, meer geschikt voor het maken van hoge temperaturen, hoge frequenties, weerstand tegen straling en apparaten met hoog vermogen , meestal bekend als halfgeleidermaterialen met een brede bandafstand (verboden bandbreedte is groter dan 2,2 eV), ook wel halfgeleidermaterialen met hoge temperatuur genoemd. Uit het huidige onderzoek naar halfgeleidermaterialen en -apparaten van de derde generatie zijn de halfgeleidermaterialen van siliciumcarbide en galliumnitride volwassener geworden, ensiliciumcarbide technologieis het meest volwassen, terwijl het onderzoek naar zinkoxide, diamant, aluminiumnitride en andere materialen zich nog in de beginfase bevindt.
Materialen en hun eigenschappen:
Siliciumcarbidemateriaal wordt veel gebruikt in keramische kogellagers, kleppen, halfgeleidermaterialen, gyroscopen, meetinstrumenten, ruimtevaart en andere gebieden, en is op veel industriële gebieden een onvervangbaar materiaal geworden.
SiC is een soort natuurlijk superrooster en een typisch homogeen polytype. Er zijn meer dan 200 (momenteel bekende) homotypische polytypische families vanwege het verschil in pakvolgorde tussen Si- en C-diatomische lagen, wat leidt tot verschillende kristalstructuren. Daarom is SiC zeer geschikt voor de nieuwe generatie light emitting diode (LED) substraatmateriaal, elektronische materialen met hoog vermogen.
| karakteristiek | |
| fysieke eigendom | Hoge hardheid (3000 kg/mm), kan robijn snijden |
| Hoge slijtvastheid, tweede alleen voor diamant | |
| De thermische geleidbaarheid is 3 keer hoger dan die van Si en 8-10 keer hoger dan die van GaAs. | |
| De thermische stabiliteit van SiC is hoog en het is onmogelijk om te smelten bij atmosferische druk | |
| Goede warmteafvoerprestaties zijn erg belangrijk voor apparaten met een hoog vermogen | |
|
chemische eigenschap | Zeer sterke corrosiebestendigheid, bestand tegen vrijwel alle bekende corrosieve middelen bij kamertemperatuur |
| Het SiC-oppervlak oxideert gemakkelijk om SiO te vormen, een dunne laag kan verdere oxidatie ervan voorkomen Boven 1700℃ smelt en oxideert de oxidefilm snel | |
| De bandafstand van 4H-SIC en 6H-SIC is ongeveer 3 keer die van Si en 2 keer die van GaAs: De intensiteit van het elektrische doorslagveld is een orde van grootte hoger dan die van Si, en de snelheid van de elektronendrift is verzadigd Twee en een half keer de Si. De bandafstand van 4H-SIC is groter dan die van 6H-SIC |
Posttijd: 01 augustus 2022