Warum brauchen wir zusammengesetzte Halbleiter?

Obwohl die Siliziumtechnologie und die Industriekette ausgereift sind und die CHIP-Herstellungskosten gering sind, begrenzen die physikalischen Eigenschaften des Materials ihre Anwendung in Optoelektronik, Hochleistungsgeräten und Hochleistungsgeräten sowie Hochtemperaturgeräte. Die drei Generationen von Halbleitermaterialien weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, was auch ihre eigenen Vorteile bestimmt und für verschiedene Anwendungsszenarien geeignet ist.

Die erste Generation von Halbleitern umfasst Silizium und Germanium, die enge indirekte Bandlücken und niedrige gesättigte Elektronenmobilität aufweisen. Sie werden hauptsächlich in niedrigen Spannungs-, Niederfrequenz- (etwa 3 GHz), mittel- und niedrigen Stromtransistoren und Detektoren verwendet. Sie sind derzeit die wichtigsten Herstellungsmaterialien für Halbleitergeräte und integrierte Schaltungen. Aufgrund der ausgereiften Industriekette und der geringen Kosten beträgt die Penetrationsrate fast 95%.

Die zweite Generation von Halbleitern umfasst Galliumarsenid, Indiumphosphid usw., die direkte Bandlücken sind und eine höhere Elektronenmobilität aufweisen. Sie werden häufig in Satellitenkommunikation, Mobilkommunikation und GPS -Navigationsfeldern mit einer Leistung von etwa 100 W und einer Frequenz von etwa 100 GHz eingesetzt. Die Ressourcen von Gallium -Arsenid sind jedoch relativ knapp und teuer, und das Material ist giftig und hat einen größeren Einfluss auf die Umwelt. Die Penetrationsrate beträgt fast 1%.

Die dritte Generation von Halbleitern umfasst Siliziumcarbid, Galliumnitrid usw., die die Vorteile von großem Bandlücken, hohem Elektrofeld, hoher thermischer Leitfähigkeit, schneller Elektronensättigungsrate und starker Strahlungsbeständigkeit haben. Sie können die Anforderungen an die Strome -Elektronik -Technologie für hohe Temperatur, hohe Leistung, Hochspannung, Hochfrequenz- und Strahlungswiderstand erfüllen, und seine Penetrationsrate beträgt fast 5%.

Tatsächlich nähert sich das Gesetz von Moore, das von Silizium -Halbleitermaterialien dominiert wird, seine physikalische Grenze allmählich, zusammengesetzte Halbleiter mit hoher Elektronenmobilität, hoher kritischer Aufschlüsselungsfestigkeit, hoher thermischer Leitfähigkeit, direkter Energielücke und breites Energiebande, und es wird erwartet, dass sie eine der Möglichkeiten zur Übersteuerung des Gesetzes von Moore werden.

Mit der zunehmenden Popularität und weit verbreiteten Anwendung von zusammengesetzten Halbleitergeräten wurden neue Anforderungen für die Verpackung von zusammengesetzten Halbleitergeräten und -modulen aufgrund von Anwendungsbedürfnissen vorgeschlagen, wie z. Die oben genannten Anforderungen und gleichzeitig Verbesserung der Produktzuverlässigkeit.