1. Полупроводники третьего поколения
Полупроводниковая технология первого поколения была разработана на основе полупроводниковых материалов, таких как Si и Ge. Это материальная основа для развития транзисторов и технологии интегральных схем. Полупроводниковые материалы первого поколения заложили основу электронной промышленности ХХ века и являются основными материалами для технологии интегральных схем.
Полупроводниковые материалы второго поколения в основном включают арсенид галлия, фосфид индия, фосфид галлия, арсенид индия, арсенид алюминия и их тройные соединения. Полупроводниковые материалы второго поколения являются основой оптоэлектронной информационной индустрии. На этой основе были развиты смежные отрасли, такие как освещение, дисплеи, лазер и фотоэлектрическая энергетика. Они широко используются в современных информационных технологиях и оптоэлектронных дисплеях.
Типичные материалы полупроводниковых материалов третьего поколения включают нитрид галлия и карбид кремния. Благодаря широкой запрещенной зоне, высокой скорости дрейфа насыщения электронов, высокой теплопроводности и высокой напряженности поля пробоя они являются идеальными материалами для изготовления электронных устройств с высокой плотностью мощности, высокой частотой и низкими потерями. Среди них силовые устройства из карбида кремния обладают преимуществами высокой плотности энергии, низкого энергопотребления и небольшого размера, а также имеют широкие перспективы применения в транспортных средствах на новой энергии, фотоэлектрических элементах, железнодорожном транспорте, больших данных и других областях. Радиочастотные устройства на основе нитрида галлия обладают преимуществами высокой частоты, высокой мощности, широкой полосы пропускания, низкого энергопотребления и небольшого размера, а также имеют широкие перспективы применения в связи 5G, Интернете вещей, военных радарах и других областях. Кроме того, силовые устройства на основе нитрида галлия широко используются в области низкого напряжения. Кроме того, ожидается, что в последние годы новые материалы на основе оксида галлия будут обеспечивать техническую взаимодополняемость с существующими технологиями SiC и GaN и иметь потенциальные перспективы применения в области низких частот и высокого напряжения.
По сравнению с полупроводниковыми материалами второго поколения, полупроводниковые материалы третьего поколения имеют более широкую запрещенную зону (ширина запрещенной зоны Si, типичного материала полупроводникового материала первого поколения, составляет около 1,1 эВ, ширина запрещенной зоны GaAs, типичная Материал полупроводникового материала второго поколения составляет около 1,42 эВ, а ширина запрещенной зоны GaN, типичного материала полупроводникового материала третьего поколения, выше 2,3 эВ), более высокая радиационная стойкость, более высокая устойчивость к пробою электрического поля и более высокая термостойкость. Полупроводниковые материалы третьего поколения с более широкой запрещенной зоной особенно подходят для производства радиационно-стойких, высокочастотных, мощных электронных устройств с высокой плотностью интеграции. Их применение в микроволновых радиочастотных устройствах, светодиодах, лазерах, силовых устройствах и других областях привлекло большое внимание, и они показали широкие перспективы развития в мобильной связи, интеллектуальных сетях, железнодорожном транспорте, транспортных средствах на новых источниках энергии, бытовой электронике, ультрафиолетовом и синем излучении. -устройства зеленого света [1].
Время публикации: 25 июня 2024 г.