Ang mga third-generation semiconductors ay karaniwang tumutukoy sa silikon carbide (sic) at gallium nitride (GaN) .Ang pahayag na ito ay nagmula sa China at kadalasang tinatawag na malawak na bandgap semiconductor o tambalang semiconductor sa buong mundo.
Ayon sa pagkakaiba sa lapad ng bandgap, ang mga materyales sa semiconductor ay maaaring nahahati sa sumusunod na apat na henerasyon.
1
Ang unang henerasyon ng mga materyales na semiconductor ay kinakatawan ng mga elemental na semiconductor na materyales tulad ng silikon at germanium. Ang karaniwang application nito ay isinama ang mga circuit, higit sa lahat na ginagamit sa mababang boltahe, mababang dalas, mababang mga transistor ng kuryente at detektor.
2
Ang pangalawang henerasyon na semiconductor na materyales ay kinakatawan ng gallium arsenide at indium phosphide (INP). Ang kadaliang kumilos ng elektron ng gallium arsenide material ay 6 na beses na ng silikon at may direktang agwat ng banda. Samakatuwid, ang mga aparato nito ay may mataas na dalas at high-speed optoelectronic na mga katangian kumpara sa mga aparato ng silikon, at ito ay kinikilala bilang isang angkop na materyal na semiconductor para sa mga komunikasyon. Kasabay nito, ang aplikasyon nito sa mga sistemang elektronikong militar ay nagiging laganap at hindi mapapalitan.
3
Ang ikatlong henerasyon na semiconductor na materyales ay tumutukoy sa pangkat III nitrides (tulad ng gallium nitride (GaN), aluminyo nitride (ALN), atbp.), Silicon carbide, oxide semiconductors (tulad ng zinc oxide (ZnO), gallium oxium (Ga2O3), calcium malawak na bandga na semiconductor na tulad ng titanium (catio3). Kung ikukumpara sa unang dalawang henerasyon ng mga materyales na semiconductor, ang ikatlong henerasyon ng mga materyales na semiconductor ay may malaking bandgap at may higit na mahusay na mga katangian tulad ng mataas na breakdown electric field, mataas na thermal conductivity, mataas na rate ng saturation ng elektron, at malakas na paglaban sa radiation.
4
Ang ika-apat na henerasyon na semiconductor ay tumutukoy sa mga ultra-wide band gap semiconductor na mga materyales tulad ng Gallium Oxide (GA2O3), Diamond (C), at aluminyo nitride (ALN), pati na rin ang ultra-narrow band na agwat ng semiconductors tulad ng gallium antimonide (GASB) at indium antimonide (INSB).
mga tampok
Kung ikukumpara sa una at pangalawang henerasyon na mga semiconductors, ang mga ikatlong henerasyon na semiconductors ay may mga katangian ng mataas na lakas, mataas na dalas, mataas na presyon at mataas na temperatura ng paglaban, at mainam para magamit sa mga umuusbong na patlang tulad ng mga bagong sasakyan ng enerhiya, 5G base station, photovoltaic energy storage, at data center. Materyal.
Kung ikukumpara sa mga aparato na batay sa silikon, ang mga aparato ng kuryente na gawa sa mga materyales na karbida ng silikon ay nagpapakita ng mas mahusay na mga pisikal na katangian sa mga senaryo na may mataas na boltahe at malawakang ginagamit sa mga bagong inverters ng sasakyan at mga photovoltaic inverters.
Ang mga materyales sa gallium nitride ay maaaring gawin sa kapangyarihan, dalas ng radyo, at mga aparato ng optoelectronic, depende sa kanilang istraktura ng epitaxial layer. Ang mga aparato ng kapangyarihan ng gallium nitride ay madalas na gumagamit ng mga substrate ng silikon, at ngayon ay malawakang ginagamit sa merkado ng charger ng consumer; Karamihan sa mga aparato ng dalas ng radyo ay gumagamit ng mga materyales na silikon na karbida bilang mga substrate, na angkop para sa mga istasyon ng base ng 5G, mga radar ng militar at iba pang mga sitwasyon; Sa mga tuntunin ng mga optoelectronic na aparato, ang mga subphire substrates ay ginagamit na mga LED na gawa sa gallium nitride ay napaka -matanda na.
Mga uso sa pag -unlad
Maaaring magamit ang Silicon Carbide substrate upang maghanda ng mga aparato ng kuryente ng karbida at mga aparato ng dalas ng gallium nitride radio, at itinuturing na pangunahing hilaw na materyal ng ikatlong henerasyon na semiconductor. Gayunpaman, ito ay kasalukuyang limitado sa pamamagitan ng paraan ng paglago ng PVT, na ginagawang napakahirap ng paggawa ng masa. Ang mga tagagawa tulad ng Wolfspeed ay nagtataguyod ng 6 pulgada hanggang 8 pulgada. Bilang karagdagan, ang mga umuusbong na pamamaraan ng paglago tulad ng mga pamamaraan ng likidong phase ay umuunlad din.
Kung ikukumpara sa mga aplikasyon ng optoelectronics at radio frequency, nagsimula na ang merkado ng gallium nitride power. Ito ay lumilipat mula sa mga elektronikong consumer hanggang sa mga larangan ng industriya tulad ng mga sentro ng data at pag -iimbak ng enerhiya ng photovoltaic, at pagkatapos ay pagpasok sa merkado ng automotiko. Malaki ang hinaharap na mga prospect sa pag -unlad.