O dispositivo semicondutor é o núcleo dos modernos equipamentos de máquinas industriais, amplamente utilizado em computadores, eletrônicos de consumo, comunicações de rede, eletrônica automotiva e outras áreas do núcleo. A indústria de semicondutores é composta principalmente por quatro componentes básicos: circuitos integrados, dispositivos optoeletrônicos, dispositivo discreto, sensor, que representa mais de 80% dos circuitos integrados, muitas vezes e equivalente a semicondutores e circuitos integrados.
O circuito integrado, de acordo com a categoria de produto, é dividido principalmente em quatro categorias: microprocessador, memória, dispositivos lógicos, peças de simulador. No entanto, com a expansão contínua do campo de aplicação de dispositivos semicondutores, muitas ocasiões especiais exigem que os semicondutores sejam capazes de aderir ao uso de alta temperatura, radiação forte, alta potência e outros ambientes, não danifiquem, a primeira e a segunda geração de os materiais semicondutores são impotentes, então surgiu a terceira geração de materiais semicondutores.
Atualmente, os materiais semicondutores de banda larga representados porcarboneto de silício(SiC), nitreto de gálio (GaN), óxido de zinco (ZnO), diamante, nitreto de alumínio (AlN) ocupam o mercado dominante com maiores vantagens, chamados coletivamente de materiais semicondutores de terceira geração. A terceira geração de materiais semicondutores com uma largura de banda mais ampla, quanto maior o campo elétrico de ruptura, condutividade térmica, taxa de saturação eletrônica e maior capacidade de resistir à radiação, mais adequado para produzir alta temperatura, alta frequência, resistência à radiação e dispositivos de alta potência , geralmente conhecidos como materiais semicondutores de banda larga (largura de banda proibida é maior que 2,2 eV), também chamados de materiais semicondutores de alta temperatura. A partir da pesquisa atual sobre materiais e dispositivos semicondutores de terceira geração, os materiais semicondutores de carboneto de silício e nitreto de gálio estão mais maduros etecnologia de carboneto de silícioé o mais maduro, enquanto as pesquisas com óxido de zinco, diamante, nitreto de alumínio e outros materiais ainda estão em fase inicial.
Materiais e suas propriedades:
Carboneto de silícioO material é amplamente utilizado em rolamentos de esferas cerâmicos, válvulas, materiais semicondutores, giroscópios, instrumentos de medição, aeroespacial e outros campos, tornou-se um material insubstituível em muitos campos industriais.
SiC é uma espécie de superrede natural e um típico politipo homogêneo. Existem mais de 200 famílias politípicas homotípicas (atualmente conhecidas) devido à diferença na sequência de empacotamento entre as camadas diatômicas de Si e C, o que leva a diferentes estruturas cristalinas. Portanto, o SiC é muito adequado para a nova geração de material de substrato de diodo emissor de luz (LED), materiais eletrônicos de alta potência.
| característica | |
| propriedade física | Alta dureza (3000kg/mm), pode cortar rubi |
| Alta resistência ao desgaste, perdendo apenas para o diamante | |
| A condutividade térmica é 3 vezes maior que a do Si e 8 a 10 vezes maior que a do GaAs. | |
| A estabilidade térmica do SiC é alta e é impossível derreter à pressão atmosférica | |
| Um bom desempenho de dissipação de calor é muito importante para dispositivos de alta potência | |
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propriedade química | Resistência à corrosão muito forte, resistente a quase todos os agentes corrosivos conhecidos à temperatura ambiente |
| A superfície do SiC oxida facilmente para formar SiO, camada fina, pode evitar sua oxidação adicional, em Acima de 1700°C, o filme de óxido derrete e oxida rapidamente | |
| O bandgap de 4H-SIC e 6H-SIC é cerca de 3 vezes maior que o de Si e 2 vezes maior que o de GaAs: A intensidade do campo elétrico de ruptura é uma ordem de grandeza maior que a do Si, e a velocidade de deriva do elétron é saturada Duas vezes e meia o Si. O bandgap do 4H-SIC é mais amplo do que o do 6H-SIC |
Horário da postagem: 01/08/2022