Semiconditory třetí generace se obvykle vztahují na křemíkový karbid (SIC) a nitrid gallia (GAN). Toto prohlášení pocházelo z Číny a většinou se nazývá široký bandgap polovodič nebo složený polovodič mezinárodně.
Podle rozdílu ve šířce bandgap lze polovodičové materiály rozdělit do následujících čtyř generací.
1
První generace polovodičových materiálů je představována elementárními polovodičovými materiály, jako je křemík a germanium. Jeho typickou aplikací jsou integrované obvody, které se používají hlavně při nízkém napětí, nízké frekvenci, nízkoenergetických tranzistorech a detektorech.
2
Polovodičové materiály druhé generace jsou reprezentovány arzenidem gallium a fosfidem india (INP). Elektronová mobilita materiálu gallium arsenid je šestkrát vyšší mobilita křemíku a má přímou mezeru v pásmu. Její zařízení mají proto ve srovnání se silikonovými zařízeními vysokofrekvenční a vysokorychlostní optoelektronické vlastnosti a je považována za velmi vhodný polovodičový materiál pro komunikaci. Současně se jeho aplikace ve vojenských elektronických systémech stává stále rozšířenějším a nenahraditelnějším.
3
Polovodičové materiály třetí generace se vztahují na nitridy skupiny III (jako je nitrid gallia (GAN), nitrid hliníku (ALN) atd.), Křeninový karbid, oxidové polovodiče (jako je oxid zinečnatý (ZnO), oxid gallium (Ga2O3), vápenatý pásmový pásmor (katio3), a atd.) Ve srovnání s prvními dvěma generacemi polovodičových materiálů má třetí generace polovodičových materiálů velkou bandgap a má vynikající vlastnosti, jako je elektrické pole s vysokým rozpadem, vysoká tepelná vodivost, vysoká rychlost nasycení elektronů a silná odolnost proti záření.
4
Polovodič čtvrté generace odkazuje na ultra široké pásmo mezery polovodičové materiály, jako je oxid gallia (GA2O3), diamant (C) a nitrid hlinitý (ALN), jakož i ultra-zárodečné pásmo mezery, jako je gallium antimonid (GASB) a indium antimonid (INSB).
funkce
Ve srovnání s polovodiči první a druhé generace mají polovodiče třetí generace vlastnosti vysokého výkonu, vysoké frekvence, vysokého tlaku a vysoké teploty a jsou ideální pro použití v rozvíjejících se polích, jako jsou nová energetická vozidla, základní stanice 5G, fotovoltaická energie a datové centra. Materiál.
Ve srovnání s zařízeními na bázi křemíku vykazují napájecí zařízení vyrobená z materiálů karbidu křemíku lepší fyzikální vlastnosti ve vysokopěťových scénářích a byla široce používána v nových střídačkách energetických vozidel a fotovoltaických měničů.
Materiály nitridu gallia mohou být vyrobeny na energetickou frekvenci a optoelektronická zařízení v závislosti na jejich struktuře epitaxiální vrstvy. Zařízení pro napájení nitridu gallia často používají substráty křemíku a nyní se široce používají na trhu spotřebitelské nabíječky; Rádiová frekvenční zařízení většinou používají materiály křemíkového karbidu jako substráty, které jsou velmi vhodné pro základní stanice, vojenské radary a další scénáře; Pokud jde o optoelektronická zařízení, safírové substráty se používají LED diody z nitridu gallia jsou již velmi zralé.
Vývojové trendy
Klikonový karbidový substrát lze použít k přípravě napájecích zařízení na karbidu křemíku a radiofrekvenčních zařízeních nitridu gallia a je považován za základní surovinu polovodiče třetí generace. V současné době je však omezena metodou růstu PVT, což ztěžuje hromadnou výrobu. Výrobci, jako je Wolfspeed, propagují 6 palců až 8 palců. Kromě toho se také vyvíjejí vznikající metody růstu, jako jsou metody kapalné fáze.
Ve srovnání s optoelektronikou a radiofrekvenčními aplikacemi se trh s nitridem v Gallium právě začal. Přechází z spotřební elektroniky na průmyslová pole, jako jsou datová centra a skladování fotovoltaické energie, a poté vstupu na automobilový trh. Budoucí vyhlídky na rozvoj jsou obrovské.