Gjysmëpërçuesit e gjeneratës së tretë zakonisht i referohen karbidit të silikonit (SIC) dhe nitridit Gallium (GAN). Kjo deklaratë ka origjinën nga Kina dhe kryesisht quhet gjysmëpërçues i gjerë bandgap ose gjysmëpërçues i përbërë ndërkombëtarisht.
Sipas ndryshimit në gjerësinë e bandës, materialet gjysmëpërçuese mund të ndahen në katër brezat e mëposhtëm.
1
Brezi i parë i materialeve gjysmëpërçuese përfaqësohet nga materiale elementare gjysmëpërçuese si silikoni dhe germanium. Aplikimi i tij tipik është qarqet e integruara, të përdorura kryesisht në tension të ulët, frekuencë të ulët, transistorë me fuqi të ulët dhe detektorë.
2
Materialet gjysmëpërçuese të gjeneratës së dytë përfaqësohen nga galium arsenide dhe fosfid indium (INP). Lëvizshmëria e elektroneve të materialit të arsenidit gallium është 6 herë më shumë se silikoni dhe ka një hendek të drejtpërdrejtë të brezit. Prandaj, pajisjet e saj kanë veti optoelektronike me frekuencë të lartë dhe me shpejtësi të lartë në krahasim me pajisjet silikoni, dhe njihet si një material gjysmëpërçues shumë i përshtatshëm për komunikimet. Në të njëjtën kohë, aplikimi i tij në sistemet elektronike ushtarake po bëhet gjithnjë e më e përhapur dhe e pazëvendësueshme.
3
Materialet gjysmëpërçuese të gjeneratës së tretë i referohen nitrideve të Grupit III (të tilla si nitride galium (GAN), nitrid alumini (ALN), etj.), Karbid silikoni, gjysmëpërçues oksid oksid (siç është oksidi i zinkut (ZnO), oksidi i galiumit (GA2O3), kalciumi i gjerë i bandgapit të bandgapit, siç është titulli i zinkut (ZnO), dhe diamanti. Krahasuar me dy gjeneratat e para të materialeve gjysmëpërçuese, gjenerata e tretë e materialeve gjysmëpërçuese ka një bandgap të madh dhe ka veti superiore siç janë fusha elektrike e ndarjes së lartë, përçueshmëri të lartë termike, shkallë të lartë të ngopjes së elektroneve dhe rezistencë të fortë ndaj rrezatimit.
4
Gjysmëpërçuesi i gjeneratës së katërt i referohet materialeve gjysmëpërçuese të hendekut ultra të gjerë të brezit si galium oksid (GA2O3), diamant (C), dhe nitride alumini (ALN), si dhe gjysmëpërçues të bandës ultra-narrow si gallium antimonide (gazi) dhe antimonide indium (INSB).
tiparet
Krahasuar me gjysmëpërçuesit e gjeneratës së parë dhe të dytë, gjysmëpërçuesit e gjeneratës së tretë kanë karakteristikat e fuqisë së lartë, frekuencës së lartë, presionit të lartë dhe rezistencës së lartë të temperaturës, dhe janë ideale për t'u përdorur në fushat në zhvillim siç janë automjetet e reja të energjisë, stacionet bazë 5G, ruajtja e energjisë fotovoltaike dhe qendrat e të dhënave. Material.
Krahasuar me pajisjet me bazë silikoni, pajisjet e energjisë të bëra nga materiale karbide silikoni tregojnë veti më të mira fizike në skenarë të tensionit të lartë dhe janë përdorur gjerësisht në invertorët e automjeteve të reja energjetike dhe invertorët fotovoltaikë.
Materialet e nitrideve Gallium mund të bëhen në energji, frekuencë radio dhe pajisje optoelektronike, në varësi të strukturës së tyre të shtresës epitaksiale. Pajisjet e energjisë së nitrideve Gallium shpesh përdorin substrate silikoni, dhe tani përdoren gjerësisht në tregun e ngarkuesit të konsumatorit; Pajisjet e frekuencës së radios kryesisht përdorin materiale karbide silikoni si substrate, të cilat janë shumë të përshtatshme për stacionet bazë 5G, radarët ushtarakë dhe skenarët e tjerë; Për sa i përket pajisjeve optoelektronike, substratet e safirit janë përdorur LED të bëra nga nitride gallium janë tashmë shumë të pjekura.
Tendencat e zhvillimit
Substrati i karbidit të silikonit mund të përdoret për të përgatitur pajisjet e energjisë karbide silikoni dhe pajisjet e frekuencës së radios me nitride galium, dhe vlerësohet si lënda e parë thelbësore e gjysmëpërçuesit të gjeneratës së tretë. Sidoqoftë, aktualisht është i kufizuar nga metoda e rritjes PVT, e cila e bën prodhimin në masë shumë të vështirë. Prodhuesit si Wolfspeed po promovojnë 6 inç në 8 inç. Për më tepër, po zhvillohen edhe metodat e rritjes në zhvillim siç janë metodat e fazës së lëngshme.
Krahasuar me optoelektronikën dhe aplikimet e frekuencës së radios, tregu i energjisë gallium nitride sapo ka filluar. Po kalon nga elektronika e konsumit në fushat industriale siç janë qendrat e të dhënave dhe ruajtja e energjisë fotovoltaike, dhe më pas hyn në tregun e automobilave. Perspektivat e ardhshme të zhvillimit janë të mëdha.