1. Chất bán dẫn thế hệ thứ ba
Công nghệ bán dẫn thế hệ đầu tiên được phát triển dựa trên các vật liệu bán dẫn như Si và Ge. Nó là cơ sở vật chất cho sự phát triển của bóng bán dẫn và công nghệ mạch tích hợp. Vật liệu bán dẫn thế hệ đầu tiên đã đặt nền móng cho ngành công nghiệp điện tử trong thế kỷ 20 và là vật liệu cơ bản cho công nghệ mạch tích hợp.
Vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai chủ yếu bao gồm gallium arsenide, indium phosphide, gallium phosphide, indium arsenide, nhôm arsenide và các hợp chất bậc ba của chúng. Vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai là nền tảng của ngành thông tin quang điện tử. Trên cơ sở đó, các ngành công nghiệp liên quan như chiếu sáng, màn hình, laser và quang điện đã được phát triển. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ thông tin hiện đại và màn hình quang điện tử.
Vật liệu đại diện của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba bao gồm gali nitrit và cacbua silic. Do khoảng cách dải rộng, tốc độ trôi bão hòa điện tử cao, độ dẫn nhiệt cao và cường độ trường đánh thủng cao, chúng là vật liệu lý tưởng để chế tạo các thiết bị điện tử mật độ năng lượng cao, tần số cao và tổn thất thấp. Trong số đó, các thiết bị năng lượng cacbua silic có ưu điểm là mật độ năng lượng cao, tiêu thụ năng lượng thấp, kích thước nhỏ và có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các phương tiện năng lượng mới, quang điện, vận tải đường sắt, dữ liệu lớn và các lĩnh vực khác. Các thiết bị RF Gallium nitride có ưu điểm về tần số cao, công suất cao, băng thông rộng, tiêu thụ điện năng thấp và kích thước nhỏ, đồng thời có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong truyền thông 5G, Internet vạn vật, radar quân sự và các lĩnh vực khác. Ngoài ra, các thiết bị điện dựa trên gali nitrit đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện áp thấp. Ngoài ra, trong những năm gần đây, các vật liệu gali oxit mới nổi dự kiến sẽ hình thành sự bổ sung kỹ thuật với các công nghệ SiC và GaN hiện có, đồng thời có triển vọng ứng dụng tiềm năng trong các trường tần số thấp và điện áp cao.
So với vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai, vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba có độ rộng vùng cấm rộng hơn (độ rộng vùng cấm của Si, một vật liệu điển hình của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ nhất, là khoảng 1,1eV, độ rộng vùng cấm của GaAs, điển hình vật liệu của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai là khoảng 1,42eV và độ rộng vùng cấm của GaN, một vật liệu điển hình của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, là trên 2,3eV), khả năng chống bức xạ mạnh hơn, khả năng chống lại mạnh hơn. sự cố điện trường và khả năng chịu nhiệt độ cao hơn. Các vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba có độ rộng dải tần rộng hơn đặc biệt thích hợp để sản xuất các thiết bị điện tử có khả năng chống bức xạ, tần số cao, công suất cao và mật độ tích hợp cao. Các ứng dụng của chúng trong các thiết bị tần số vô tuyến vi sóng, đèn LED, laser, thiết bị điện và các lĩnh vực khác đã thu hút nhiều sự chú ý và chúng cho thấy triển vọng phát triển rộng rãi trong truyền thông di động, lưới điện thông minh, vận tải đường sắt, phương tiện năng lượng mới, điện tử tiêu dùng, tia cực tím và ánh sáng xanh. -thiết bị đèn xanh [1].
Thời gian đăng: 25-06-2024