Érdeklődni
Bár a szilícium technológia és az ipari lánc kiforrott, és a chip gyártási költsége alacsony, az anyag fizikai tulajdonságai korlátozzák az alkalmazását az optoelektronikában, a nagyfrekvenciás és nagy teljesítményű eszközökben, valamint a magas hőmérsékletű eszközökben. A félvezető anyagok három generációja eltérő tulajdonságokkal rendelkezik, ami meghatározza saját előnyeiket is, és különböző alkalmazási forgatókönyvekhez alkalmas.
A félvezetők első generációja magában foglalja a szilíciumot és a germániumot, amelyek szűk közvetett sávrésekkel és alacsony telített elektronmozgással rendelkeznek. Főleg alacsony feszültségű, alacsony frekvenciájú (kb. 3 GHz), közepes és kis teljesítményű (kb. 100 W) tranzisztorokban és detektorokban használják. Jelenleg ezek a félvezető eszközök és integrált áramkörök fő gyártási anyagai; a kiforrott ipari láncnak és az alacsony költségeknek köszönhetően a penetráció közel 95%.
A félvezetők második generációjába gallium-arzenid, indium-foszfid stb. tartozik, amelyek közvetlen sávrések és nagyobb elektronmobilitásúak. Széles körben használják a műholdas kommunikációban, a mobilkommunikációban és a GPS-navigációs területeken, körülbelül 100 W teljesítménnyel és körülbelül 100 GHz-es frekvenciával. A gallium-arzenid források azonban viszonylag szűkösek és drágák, az anyag pedig mérgező, és nagyobb hatással van a környezetre. Elterjedtsége közel 1%.
A félvezetők harmadik generációja magában foglalja a szilícium-karbidot, gallium-nitridet stb., amelyek előnyei a nagy sávszélesség, a nagy áttörési elektromos tér, a nagy hővezető képesség, a gyors elektrontelítési arány és az erős sugárzási ellenállás. Megfelelnek a teljesítményelektronikai technológia magas hőmérsékletű, nagy teljesítményű, nagyfeszültségű, nagyfrekvenciás és sugárzásállósági követelményeinek, penetrációs rátája pedig közel 5%.
Valójában, ahogy a szilícium-félvezető anyagok által dominált Moore-törvény fokozatosan közeledik fizikai határához, a nagy elektronmobilitású, nagy kritikus áttörési térerősségű, nagy hővezető képességű, közvetlen energiarésű és széles energiasávú összetett félvezetők emelkedni kezdtek, és várhatóan a Moore-törvény túllépésének egyik módja lesz.
Az összetett félvezető eszközök növekvő népszerűsége és elterjedése következtében az összetett félvezető eszközök és modulok csomagolásával szemben az alkalmazási igények miatt új követelmények támasztanak, mint például a kis veszteség, alacsony induktivitás, nagy teljesítménysűrűség, nagy hőleadási teljesítmény, magas integráció és többfunkciós képesség, amelyek a szilícium csomagolási technológia és a szilícium csomagolási technológia feletti termékkövetelmények felhasználásának céljától eltérő fejlesztési utakat eredményeznek. a termék megbízhatósága.
