Renseigner
Bien que la technologie du silicium et la chaîne industrielle soient matures et que le coût de fabrication des puces soit faible, les propriétés physiques du matériau limitent son application dans l'optoélectronique, les dispositifs haute fréquence et haute puissance et les dispositifs haute température. Les trois générations de matériaux semi-conducteurs ont des caractéristiques différentes, qui déterminent également leurs propres avantages et conviennent à différents scénarios d'application.
La première génération de semi-conducteurs comprend du silicium et du germanium, qui présentent des bandes interdites indirectes étroites et une faible mobilité électronique saturée. Ils sont principalement utilisés dans les transistors et détecteurs basse tension, basse fréquence (environ 3 GHz), moyenne et basse puissance (environ 100 W). Ils constituent actuellement les principaux matériaux de fabrication de dispositifs semi-conducteurs et de circuits intégrés ; en raison de la chaîne industrielle mature et du faible coût, le taux de pénétration est proche de 95 %.
La deuxième génération de semi-conducteurs comprend l'arséniure de gallium, le phosphure d'indium, etc., qui sont des bandes interdites directes et ont une mobilité électronique plus élevée. Ils sont largement utilisés dans les domaines des communications par satellite, des communications mobiles et de la navigation GPS avec une puissance d'environ 100 W et une fréquence d'environ 100 GHz. Cependant, les ressources en arséniure de gallium sont relativement rares et coûteuses, et le matériau est toxique et a un impact plus important sur l'environnement. Son taux de pénétration est de près de 1%.
La troisième génération de semi-conducteurs comprend le carbure de silicium, le nitrure de gallium, etc., qui présentent les avantages d'une large bande interdite, d'un champ électrique de claquage élevé, d'une conductivité thermique élevée, d'un taux de saturation électronique rapide et d'une forte résistance aux rayonnements. Ils peuvent répondre aux exigences de la technologie de l'électronique de puissance en matière de résistance à haute température, haute puissance, haute tension, haute fréquence et aux rayonnements, et leur taux de pénétration est de près de 5 %.
En fait, à mesure que la loi de Moore dominée par les matériaux semi-conducteurs en silicium approche progressivement de sa limite physique, les semi-conducteurs composés avec une mobilité électronique élevée, une intensité de champ de claquage critique élevée, une conductivité thermique élevée, un écart énergétique direct et une large bande d'énergie ont commencé à augmenter et devraient devenir l'un des moyens de dépasser la loi de Moore.
Avec la popularité croissante et l'application généralisée des dispositifs à semi-conducteurs composés, de nouvelles exigences ont été avancées pour le conditionnement de dispositifs et de modules à semi-conducteurs composés en raison des besoins d'application, tels qu'une faible perte, une faible inductance, une densité de puissance élevée, des performances de dissipation thermique élevées, une intégration élevée et des fonctions multifonctions, qui donnent lieu à des voies de développement différentes de la technologie de conditionnement des dispositifs en silicium et des formes de produits, dans le but d'utiliser une technologie de conditionnement avancée pour répondre aux exigences ci-dessus tout en améliorant la fiabilité du produit.
