Напівпровідниковий пристрій є ядром сучасного промислового машинного обладнання, яке широко використовується в комп’ютерах, побутовій електроніці, мережевих комунікаціях, автомобільній електроніці та інших сферах ядра, напівпровідникова промисловість в основному складається з чотирьох основних компонентів: інтегральних схем, оптоелектронних пристроїв, дискретний пристрій, датчик, на частку якого припадає більше 80% інтегральних схем, тому часто і напівпровідник, і еквівалент інтегральної схеми.
Інтегральна схема відповідно до категорії продукту в основному поділяється на чотири категорії: мікропроцесор, пам'ять, логічні пристрої, частини симулятора. Однак із безперервним розширенням області застосування напівпровідникових пристроїв багато особливих випадків вимагають, щоб напівпровідники могли дотримуватися високої температури, сильного випромінювання, високої потужності та інших середовищ, не пошкоджувати перше та друге покоління. напівпровідникові матеріали безсилі, тому виникло третє покоління напівпровідникових матеріалів.
В даний час широкозонні напівпровідникові матеріали представленікарбід кремнію(SiC), нітрид галію (GaN), оксид цинку (ZnO), алмаз, нітрид алюмінію (AlN) займають домінуючий ринок із більшими перевагами, разом їх називають напівпровідниковими матеріалами третього покоління. Третє покоління напівпровідникових матеріалів із ширшою шириною забороненої зони, вищим електричним полем пробою, теплопровідністю, швидкістю електронного насичення та вищою здатністю протистояти випромінюванню, більше підходить для створення високотемпературних, високочастотних, стійких до випромінювання та пристроїв високої потужності , зазвичай відомі як широкозонні напівпровідникові матеріали (ширина забороненої зони перевищує 2,2 еВ), також називаються високотемпературними напівпровідниковими матеріалами. Згідно з поточними дослідженнями напівпровідникових матеріалів і пристроїв третього покоління, напівпровідникові матеріали з карбіду кремнію та нітриду галію є більш зрілими, ітехнологія карбіду кремніює найбільш зрілим, тоді як дослідження оксиду цинку, алмазу, нітриду алюмінію та інших матеріалів ще знаходяться на початковій стадії.
Матеріали та їх властивості:
Карбід кремніюматеріал широко використовується в керамічних кулькових підшипниках, клапанах, напівпровідникових матеріалах, гіроскопах, вимірювальних приладах, аерокосмічній та інших областях, став незамінним матеріалом у багатьох галузях промисловості.
SiC є різновидом природної надгратки та типовим однорідним політипом. Існує понад 200 (відомих на даний момент) однотипових політипних сімейств через різницю в послідовності упаковки між двоатомними шарами Si та C, що призводить до різних кристалічних структур. Таким чином, SiC дуже підходить для нового покоління світловипромінюючих діодів (LED), матеріал підкладки, електронні матеріали високої потужності.
| характеристика | |
| фізична власність | Висока твердість (3000 кг/мм), може різати рубін |
| Висока зносостійкість, поступається лише алмазу | |
| Теплопровідність в 3 рази вища, ніж у Si, і в 8-10 разів вища, ніж у GaAs. | |
| Термостабільність SiC висока і його неможливо розплавити при атмосферному тиску | |
| Хороша тепловіддача дуже важлива для пристроїв великої потужності | |
|
хімічна властивість | Дуже сильна корозійна стійкість, стійка майже до будь-якого відомого корозійного агента при кімнатній температурі |
| Поверхня SiC легко окислюється з утворенням тонкого шару SiO, який може перешкоджати його подальшому окисленню При температурі вище 1700 ℃ оксидна плівка плавиться і швидко окислюється | |
| Ширина забороненої зони 4H-SIC і 6H-SIC приблизно в 3 рази більша, ніж у Si, і в 2 рази більша, ніж у GaAs: Напруженість електричного поля пробою на порядок вище, ніж Si, а дрейфова швидкість електронів насичена У два з половиною рази Si. Ширина забороненої зони 4H-SIC ширша, ніж у 6H-SIC |
Час публікації: 01 серпня 2022 р