Zašto nam trebaju složeni poluvodiči?

Iako su silikonska tehnologija i industrijski lanac zreli, a trošak proizvodnje čipova je nizak, fizička svojstva materijala ograničavaju njegovu primjenu u optoelektroniku, visokofrekventnim i uređajima velike snage, te uređajima s visokim temperaturama. Tri generacije poluvodičkih materijala imaju različite karakteristike, što također određuje njihove vlastite prednosti i prikladno je za različite scenarije primjene.

Prva generacija poluvodiča uključuje silicij i germanij, koji imaju uske neizravne praznine i nisku zasićenu pokretljivost elektrona. Uglavnom se koriste u niskonaponskim, niskofrekventnim (oko 3GHz), srednjim i niskim (oko 100 W) tranzistora i detektora. Trenutno su glavni proizvodni materijali za poluvodičke uređaje i integrirani krugovi; Zbog zrelog industrijskog lanca i niskih troškova, stopa prodora je gotovo 95%.

Druga generacija poluvodiča uključuje galij arsenid, indijski fosfid itd., Koji su izravni praznini i imaju veću pokretljivost elektrona. Naširoko se koriste u satelitskoj komunikaciji, mobilnoj komunikaciji i GPS navigacijskim poljima s snagom od oko 100 W i frekvencijom od oko 100 GHz. Međutim, resursi galija arsenida su relativno oskudni i skupi, a materijal je toksičan i veći utjecaj na okoliš. Stopa prodora je gotovo 1%.

Treća generacija poluvodiča uključuje silikonski karbid, galijski nitrid itd., Koji imaju prednosti velikog pojasa, električnog polja s visokim raspadom, visoku toplinsku vodljivost, brzinu zasićenja elektronom i snažnu otpornost na zračenje. Oni mogu udovoljiti zahtjevima tehnologije električne energije za visoku temperaturu, visoku snagu, visoki napon, visoku frekvenciju i otpornost na zračenje, a stopa prodora je gotovo 5%.

U stvari, kako Mooreov zakon dominiraju silikonskim poluvodičkim materijalima postupno približava svoju fizičku granicu, složeni poluvodiči s visokom pokretljivošću elektrona, visokom kritičnom snagom polja, visokom toplinskom vodljivošću, izravnom jaznom energije i širokom energetskom pojasu počeli su se povećavati, a očekuje se da će postati jedan od načina za nadzor zakona Moorea.

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 Da bi se ispunili gore navedeni zahtjevi, poboljšavajući pouzdanost proizvoda.