1. เซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม
เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์รุ่นแรกได้รับการพัฒนาโดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เช่น Si และ Ge เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการพัฒนาทรานซิสเตอร์และเทคโนโลยีวงจรรวม วัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นแรกวางรากฐานสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในศตวรรษที่ 20 และเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับเทคโนโลยีวงจรรวม
วัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สองส่วนใหญ่ประกอบด้วยแกลเลียมอาร์เซไนด์ อินเดียมฟอสไฟด์ แกลเลียมฟอสไฟด์ อินเดียมอาร์เซไนด์ อะลูมิเนียมอาร์เซไนด์ และสารประกอบไตรนารีของพวกมัน วัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สองเป็นรากฐานของอุตสาหกรรมข้อมูลออปโตอิเล็กทรอนิกส์ บนพื้นฐานนี้ อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง เช่น ไฟส่องสว่าง จอแสดงผล เลเซอร์ และเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับการพัฒนา มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีสารสนเทศร่วมสมัยและอุตสาหกรรมการแสดงผลออปโตอิเล็กทรอนิกส์
วัสดุที่เป็นตัวแทนของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม ได้แก่ แกลเลียมไนไตรด์และซิลิคอนคาร์ไบด์ เนื่องจากช่องว่างแถบความถี่กว้าง ความเร็วดริฟท์ของความอิ่มตัวของอิเล็กตรอนสูง ค่าการนำความร้อนสูง และความแรงของสนามสลายสูง สิ่งเหล่านี้จึงเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการเตรียมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง ความถี่สูง และการสูญเสียต่ำ อุปกรณ์พลังงานซิลิคอนคาร์ไบด์มีข้อดีคือมีความหนาแน่นของพลังงานสูง ใช้พลังงานต่ำ และมีขนาดเล็ก และมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในยานพาหนะพลังงานใหม่ เซลล์แสงอาทิตย์ การขนส่งทางรถไฟ ข้อมูลขนาดใหญ่ และสาขาอื่นๆ อุปกรณ์ RF แกลเลียมไนไตรด์มีข้อดีคือความถี่สูง กำลังสูง แบนด์วิดท์กว้าง ใช้พลังงานต่ำ และมีขนาดเล็ก และมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในการสื่อสาร 5G, Internet of Things, เรดาร์ทางการทหาร และสาขาอื่นๆ นอกจากนี้ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสนามแรงดันไฟฟ้าต่ำ นอกจากนี้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุแกลเลียมออกไซด์ที่เกิดขึ้นใหม่คาดว่าจะก่อให้เกิดการเสริมทางเทคนิคด้วยเทคโนโลยี SiC และ GaN ที่มีอยู่ และมีแนวโน้มการใช้งานที่เป็นไปได้ในสนามความถี่ต่ำและไฟฟ้าแรงสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สอง วัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามมีความกว้างของแถบความถี่ที่กว้างกว่า (ความกว้างของแถบความถี่ของ Si ซึ่งเป็นวัสดุทั่วไปของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นแรก มีค่าประมาณ 1.1eV ความกว้างของแถบความถี่ของ GaAs โดยทั่วไป วัสดุของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สองมีค่าประมาณ 1.42eV และความกว้างของแถบความถี่ของ GaN ซึ่งเป็นวัสดุทั่วไปของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามนั้นอยู่เหนือ 2.3eV) ความต้านทานการแผ่รังสีที่แข็งแกร่ง ความต้านทานต่อการสลายสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง และความต้านทานต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น วัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามที่มีความกว้างของแถบความถี่กว้างกว่านั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความหนาแน่นสูงที่ทนทานต่อรังสี ความถี่สูง กำลังสูง และมีความหนาแน่นสูง การใช้งานของพวกเขาในอุปกรณ์ความถี่วิทยุไมโครเวฟ, LED, เลเซอร์, อุปกรณ์ไฟฟ้า และสาขาอื่น ๆ ได้รับความสนใจอย่างมาก และได้แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการพัฒนาในวงกว้างในด้านการสื่อสารเคลื่อนที่ สมาร์ทกริด การขนส่งทางรถไฟ ยานพาหนะพลังงานใหม่ เครื่องใช้ไฟฟ้า และรังสีอัลตราไวโอเลตและสีน้ำเงิน -อุปกรณ์ไฟเขียว [1]
เวลาโพสต์: 25 มิ.ย.-2024