Hvorfor har vi brug for sammensatte halvledere?

Selvom siliciumteknologi og den industrielle kæde er modne, og chipfremstillingsomkostningerne er lave, begrænser materialets fysiske egenskaber dens anvendelse i optoelektronik, højfrekvens- og højeffektenheder og enheder med høj temperatur. De tre generationer af halvledermaterialer har forskellige egenskaber, som også bestemmer deres egne fordele og er velegnet til forskellige applikationsscenarier.

Den første generation af halvledere inkluderer silicium og germanium, der har smalle indirekte båndhuller og lav mættet elektronmobilitet. De bruges hovedsageligt i lavspænding, lavfrekvent (ca. 3 GHz), medium og lav effekt (ca. 100W) transistorer og detektorer. De er i øjeblikket de vigtigste fremstillingsmateriale til halvlederenheder og integrerede kredsløb; På grund af den modne industrielle kæde og lave omkostninger er penetrationsgraden næsten 95%.

Den anden generation af halvledere inkluderer galliumarsenid, indiumphosphid osv., Som er direkte båndhuller og har højere elektronmobilitet. De er vidt brugt i satellitkommunikation, mobil kommunikation og GPS -navigationsfelter med en strøm på ca. 100W og en frekvens på ca. 100 GHz. Gallium Arsenide -ressourcer er imidlertid relativt knappe og dyre, og materialet er giftigt og har en større indflydelse på miljøet. Dens penetrationsgrad er næsten 1%.

Den tredje generation af halvledere inkluderer siliciumcarbid, galliumnitrid osv., Der har fordelene ved stort båndgap, elektrisk felt med høj nedbrydning, høj termisk ledningsevne, hurtig elektronmætningshastighed og stærk strålingsmodstand. De kan opfylde kravene til effektelektronik teknologi til høj temperatur, høj effekt, højspænding, højfrekvens og strålingsmodstand, og dens penetrationshastighed er næsten 5%.

Faktisk, da Moore's lov domineret af siliciums halvledermaterialer gradvist nærmer sig sin fysiske grænse, er sammensatte halvledere med høj elektronmobilitet, høj kritisk opdelingsfeltstyrke, høj termisk ledningsevne, direkte energigap og bredt energibånd begyndt at stige og forventes at blive en af ​​måderne til at overgå Moore's lov.

With the increasing popularity and widespread application of compound semiconductor devices, new requirements have been put forward for the packaging of compound semiconductor devices and modules due to application needs, such as low loss, low inductance, high power density, high heat dissipation performance, high integration, and multi-functions, which are giving rise to development routes different from silicon device packaging technology and product forms, with the aim of using advanced packaging technology to meet the above Krav under forbedring af produktets pålidelighed.