दृश्य: 0 लेखक: साइट संपादक प्रकाशित समय: 2023-10-30 मूल: साइट
तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक आमतौर पर सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) और गैलियम नाइट्राइड (जीएएन) का उल्लेख करते हैं। यह कथन चीन से उत्पन्न हुआ है और इसे ज्यादातर व्यापक बैंडगैप अर्धचालक या यौगिक अर्धचालक कहा जाता है।
बैंडगैप की चौड़ाई में अंतर के अनुसार, अर्धचालक सामग्री को निम्नलिखित चार पीढ़ियों में विभाजित किया जा सकता है।
अर्धचालक सामग्री की पहली पीढ़ी को सिलिकॉन और जर्मेनियम जैसे मौलिक अर्धचालक सामग्री द्वारा दर्शाया गया है। इसका विशिष्ट अनुप्रयोग एकीकृत सर्किट है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से कम वोल्टेज, कम आवृत्ति, कम बिजली ट्रांजिस्टर और डिटेक्टर में किया जाता है।
दूसरी पीढ़ी के अर्धचालक सामग्री का प्रतिनिधित्व गैलियम आर्सेनाइड और इंडियम फॉस्फाइड (INP) द्वारा किया जाता है। गैलियम आर्सेनाइड सामग्री की इलेक्ट्रॉन गतिशीलता सिलिकॉन की 6 गुना है और इसमें एक सीधा बैंड गैप है। इसलिए, इसके उपकरणों में सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में उच्च-आवृत्ति और उच्च गति वाले ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक गुण होते हैं, और इसे संचार के लिए एक बहुत उपयुक्त अर्धचालक सामग्री के रूप में मान्यता प्राप्त है। इसी समय, सैन्य इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में इसका आवेदन तेजी से व्यापक और अपूरणीय होता जा रहा है।
तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक सामग्री समूह III नाइट्राइड्स (जैसे कि गैलियम नाइट्राइड (GAN), एल्यूमीनियम नाइट्राइड (ALN), आदि), सिलिकॉन कार्बाइड, ऑक्साइड सेमीकंडक्टर्स (जैसे कि जस्ता ऑक्साइड (ZnO), गैलियम ऑक्साइड (GA2O3), कैल्शियम वाइड बैंडगैप सेमिकॉन्डक्टोर सामग्री जैसे कि टाइटेनियम (कैटिओम (GA2O3), कैल्शियम वाइड बैंडगैप सेमिकॉन्डक्टर सामग्री का संदर्भ देते हैं। सेमीकंडक्टर सामग्री की पहली दो पीढ़ियों की तुलना में, सेमीकंडक्टर सामग्री की तीसरी पीढ़ी में एक बड़ा बैंडगैप होता है और इसमें उच्च ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्ड, उच्च तापीय चालकता, उच्च इलेक्ट्रॉन संतृप्ति दर और मजबूत विकिरण प्रतिरोध जैसे बेहतर गुण होते हैं।
चौथी पीढ़ी के अर्धचालक ने अल्ट्रा-वाइड बैंड गैप सेमीकंडक्टर सामग्री जैसे कि गैलियम ऑक्साइड (GA2O3), डायमंड (C), और एल्यूमीनियम नाइट्राइड (ALN), साथ ही साथ अल्ट्रा-नैरो बैंड गैप सेमीकंडक्टर्स जैसे गैलियम एंटिमोनाइड (GASB) और इंडियम एंटिमोनाइड (INSB) को संदर्भित किया है।
पहली और दूसरी पीढ़ी के अर्धचालकों की तुलना में, तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक में उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति, उच्च दबाव और उच्च तापमान प्रतिरोध की विशेषताएं हैं, और नए ऊर्जा वाहनों, 5 जी बेस स्टेशनों, फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण और डेटा केंद्रों जैसे उभरते क्षेत्रों में उपयोग के लिए आदर्श हैं। सामग्री।
सिलिकॉन-आधारित उपकरणों की तुलना में, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री से बने बिजली उपकरण उच्च-वोल्टेज परिदृश्यों में बेहतर भौतिक गुण दिखाते हैं और व्यापक रूप से नए ऊर्जा वाहन इनवर्टर और फोटोवोल्टिक इनवर्टर में उपयोग किए गए हैं।
गैलियम नाइट्राइड सामग्री को उनके एपिटैक्सियल परत संरचना के आधार पर बिजली, रेडियो आवृत्ति और ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों में बनाया जा सकता है। गैलियम नाइट्राइड पावर डिवाइस अक्सर सिलिकॉन सब्सट्रेट का उपयोग करते हैं, और अब उपभोक्ता चार्जर बाजार में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं; रेडियो फ्रीक्वेंसी डिवाइस ज्यादातर सब्सट्रेट के रूप में सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री का उपयोग करते हैं, जो 5 जी बेस स्टेशनों, सैन्य रडार और अन्य परिदृश्यों के लिए बहुत उपयुक्त हैं; ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों के संदर्भ में, नीलम सब्सट्रेट का उपयोग गैलियम नाइट्राइड से बने एल ई डी का उपयोग किया जाता है जो पहले से ही बहुत परिपक्व हैं।
सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट का उपयोग सिलिकॉन कार्बाइड पावर डिवाइस और गैलियम नाइट्राइड रेडियो फ्रीक्वेंसी डिवाइस तैयार करने के लिए किया जा सकता है, और इसे तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक के मुख्य कच्चे माल के रूप में माना जाता है। हालांकि, यह वर्तमान में पीवीटी ग्रोथ विधि द्वारा सीमित है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन को बहुत मुश्किल बनाता है। वोल्फस्पीड जैसे निर्माता 6 इंच से 8 इंच तक बढ़ावा दे रहे हैं। इसके अलावा, उभरते विकास के तरीके जैसे कि तरल चरण के तरीके भी विकसित हो रहे हैं।
