Semikonduktor generasi ketiga biasanya merujuk kepada silikon karbida (SIC) dan gallium nitride (GAN). Kenyataan ini berasal dari China dan kebanyakannya dipanggil semikonduktor bandgap lebar atau semikonduktor kompaun di peringkat antarabangsa.
Menurut perbezaan lebar bandgap, bahan semikonduktor boleh dibahagikan kepada empat generasi berikut.
1
Generasi pertama bahan semikonduktor diwakili oleh bahan semikonduktor elemen seperti silikon dan germanium. Aplikasi tipikalnya adalah litar bersepadu, terutamanya digunakan dalam voltan rendah, frekuensi rendah, transistor kuasa rendah dan pengesan.
2
Bahan semikonduktor generasi kedua diwakili oleh Gallium Arsenide dan Indium Phosphide (INP). Mobiliti elektron bahan gallium arsenide adalah 6 kali dari silikon dan mempunyai jurang band langsung. Oleh itu, perantinya mempunyai frekuensi tinggi dan sifat optoelektronik berkelajuan tinggi berbanding dengan peranti silikon, dan ia diiktiraf sebagai bahan semikonduktor yang sangat sesuai untuk komunikasi. Pada masa yang sama, permohonannya dalam sistem elektronik ketenteraan menjadi semakin meluas dan tidak dapat digantikan.
3
Bahan semikonduktor generasi ketiga merujuk kepada kumpulan nitrida Kumpulan III (seperti gallium nitride (GaN), aluminium nitrida (ALN), dan sebagainya), silikon karbida, semikonduktor oksida (zno) berlian. Berbanding dengan dua generasi pertama bahan semikonduktor, generasi ketiga bahan semikonduktor mempunyai bandgap yang besar dan mempunyai sifat unggul seperti medan elektrik kerosakan tinggi, kekonduksian terma yang tinggi, kadar ketepuan elektron yang tinggi, dan rintangan radiasi yang kuat.
4
Semikonduktor generasi keempat merujuk kepada bahan-bahan semikonduktor jurang yang sangat luas seperti gallium oxide (GA2O3), berlian (C), dan aluminium nitrida (ALN), serta kumpulan semikonduktor band ultra-antimoni (Gasb)
ciri -ciri
Berbanding dengan semikonduktor generasi pertama dan kedua, semikonduktor generasi ketiga mempunyai ciri -ciri kuasa tinggi, kekerapan tinggi, tekanan tinggi dan rintangan suhu tinggi, dan sesuai untuk digunakan dalam bidang baru seperti kenderaan tenaga baru, stesen asas 5G, penyimpanan tenaga photovoltaic, dan pusat data. Bahan.
Berbanding dengan peranti berasaskan silikon, peranti kuasa yang diperbuat daripada bahan silikon karbida menunjukkan sifat fizikal yang lebih baik dalam senario voltan tinggi dan telah digunakan secara meluas dalam penyongsang kenderaan tenaga baru dan penyongsang fotovoltaik.
Bahan Gallium nitride boleh dijadikan kuasa, kekerapan radio, dan peranti optoelektronik, bergantung kepada struktur lapisan epitaxial mereka. Peranti kuasa Gallium Nitride sering menggunakan substrat silikon, dan kini digunakan secara meluas dalam pasaran pengecas pengguna; Peranti kekerapan radio kebanyakannya menggunakan bahan karbida silikon sebagai substrat, yang sangat sesuai untuk stesen asas 5G, radar tentera dan senario lain; Dari segi peranti optoelektronik, substrat nilam digunakan LED yang diperbuat daripada gallium nitride sudah sangat matang.
trend pembangunan
Substrat karbida silikon boleh digunakan untuk menyediakan peranti kuasa karbida silikon dan peranti frekuensi radio galium nitride, dan dianggap sebagai bahan mentah teras semikonduktor generasi ketiga. Walau bagaimanapun, ia kini terhad oleh kaedah pertumbuhan PVT, yang menjadikan pengeluaran besar -besaran sangat sukar. Pengilang seperti Wolfspeed mempromosikan 6 inci hingga 8 inci. Di samping itu, kaedah pertumbuhan yang muncul seperti kaedah fasa cecair juga berkembang.
Berbanding dengan aplikasi frekuensi optoelectronics dan radio, pasaran kuasa Gallium Nitride baru sahaja bermula. Ia beralih dari elektronik pengguna ke bidang perindustrian seperti pusat data dan penyimpanan tenaga fotovoltaik, dan kemudian memasuki pasaran automotif. Prospek pembangunan masa depan sangat besar.