Halvlederenhet er kjernen i det moderne industrielle maskinutstyret, mye brukt i datamaskiner, forbrukerelektronikk, nettverkskommunikasjon, bilelektronikk og andre deler av kjernen, halvlederindustrien består hovedsakelig av fire grunnleggende komponenter: integrerte kretser, optoelektroniske enheter, diskret enhet, sensor, som utgjør mer enn 80% av integrerte kretser, så ofte og halvleder og integrert krets tilsvarende.
Integrert krets, i henhold til produktkategorien er hovedsakelig delt inn i fire kategorier: mikroprosessor, minne, logiske enheter, simulatordeler. Men med den kontinuerlige utvidelsen av bruksområdet for halvlederenheter, krever mange spesielle anledninger halvledere for å kunne overholde bruken av høy temperatur, sterk stråling, høy effekt og andre miljøer, ikke skade, første og andre generasjon av halvledermaterialer er maktesløse, så tredje generasjon halvledermaterialer ble til.
For tiden er det brede båndgapet halvledermaterialer representert avsilisiumkarbid(SiC), galliumnitrid (GaN), sinkoksid (ZnO), diamant, aluminiumnitrid (AlN) okkuperer det dominerende markedet med større fordeler, samlet referert til som tredje generasjons halvledermaterialer. Den tredje generasjonen av halvledermaterialer med en bredere båndgapbredde, desto høyere er elektrisk nedbrytningsfelt, termisk ledningsevne, elektronisk mettet hastighet og høyere evne til å motstå stråling, mer egnet for å lage enheter med høy temperatur, høy frekvens, motstand mot stråling og høy effekt , vanligvis kjent som halvledermaterialer med brede båndgap (forbudt båndbredde er større enn 2,2 eV), også kalt halvledermaterialer med høy temperatur. Fra dagens forskning på tredjegenerasjons halvledermaterialer og -enheter er halvledermaterialer av silisiumkarbid og galliumnitrid mer modne, ogsilisiumkarbidteknologier den mest modne, mens forskningen på sinkoksid, diamant, aluminiumnitrid og andre materialer fortsatt er i startfasen.
Materialer og deres egenskaper:
Silisiumkarbidmaterialet er mye brukt i keramiske kulelager, ventiler, halvledermaterialer, gyroer, måleinstrumenter, romfart og andre felt, har blitt et uerstattelig materiale i mange industrielle felt.
SiC er et slags naturlig supergitter og en typisk homogen polytype. Det er mer enn 200 (foreløpig kjente) homotypiske polytypiske familier på grunn av forskjellen i pakkesekvens mellom Si og C diatomiske lag, noe som fører til forskjellige krystallstrukturer. Derfor er SiC veldig egnet for den nye generasjonen av lysdiode (LED) substratmateriale, elektroniske materialer med høy effekt.
| karakteristisk | |
| fysisk eiendom | Høy hardhet (3000 kg/mm), kan kutte rubin |
| Høy slitestyrke, nest etter diamant | |
| Den termiske ledningsevnen er 3 ganger høyere enn for Si og 8 ~ 10 ganger høyere enn for GaAs. | |
| Den termiske stabiliteten til SiC er høy og det er umulig å smelte ved atmosfærisk trykk | |
| God varmeavledningsytelse er svært viktig for enheter med høy effekt | |
|
kjemiske egenskaper | Meget sterk korrosjonsbestandighet, motstandsdyktig mot nesten alle kjente korrosjonsmidler ved romtemperatur |
| SiC-overflaten oksiderer lett for å danne SiO, tynt lag, kan forhindre ytterligere oksidasjon Over 1700 ℃ smelter oksidfilmen og oksiderer raskt | |
| Båndgapet til 4H-SIC og 6H-SIC er omtrent 3 ganger det for Si og 2 ganger det for GaAs: Det elektriske sammenbruddets intensitet er en størrelsesorden høyere enn Si, og elektrondriftshastigheten er mettet To og en halv ganger Si. Båndgapet til 4H-SIC er større enn for 6H-SIC |
Innleggstid: Aug-01-2022