Varför behöver vi sammansatta halvledare?

Även om kiselteknologi och industrikedjan är mogna, och chiptillverkningskostnaden är låg, begränsar materialets fysiska egenskaper dess tillämpning i optoelektronik, högfrekventa och högeffektiva enheter och högtemperaturanordningar. De tre generationerna av halvledarmaterial har olika egenskaper, som också bestämmer sina egna fördelar och är lämpliga för olika applikationsscenarier.

Den första generationen halvledare inkluderar kisel och germanium, som har smala indirekta bandgap och låg mättad elektronmobilitet. De används huvudsakligen i lågspänning, lågfrekvens (cirka 3 GHz), medelstora och låg effekt (cirka 100W) transistorer och detektorer. De är för närvarande de viktigaste tillverkningsmaterialet för halvledarenheter och integrerade kretsar; På grund av den mogna industrikedjan och låg kostnad är penetrationsgraden nästan 95%.

Den andra generationen av halvledare inkluderar galliumarsenid, indiumfosfid, etc., som är direktbandgap och har högre elektronmobilitet. De används allmänt i satellitkommunikation, mobilkommunikation och GPS -navigationsfält med en effekt på cirka 100W och en frekvens på cirka 100 GHz. Gallium -arsenidresurserna är emellertid relativt knappa och dyra, och materialet är giftigt och har en större inverkan på miljön. Penetrationshastigheten är nästan 1%.

Den tredje generationen av halvledare inkluderar kiselkarbid, galliumnitrid, etc., som har fördelarna med stort bandgap, högt nedbrytning av elektriskt fält, hög värmeledningsförmåga, snabb elektronmättnadshastighet och stark strålningsmotstånd. De kan uppfylla kraven i kraftelektronikteknik för hög temperatur, hög effekt, högspänning, hög frekvens och strålningsmotstånd, och dess penetrationsgrad är nästan 5%.

I själva verket, när Moores lag som domineras av Silicon Semiconductor Materials gradvis närmar sig dess fysiska gräns, har sammansatta halvledare med hög elektronmobilitet, hög kritisk nedbrytningsfältstyrka, hög värmeledningsförmåga, direkt energiknap och bred energiband börjat stiga och förväntas bli ett av sätten att överträffa Moores lag.

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 to meet the ovanför kraven samtidigt som produktens tillförlitlighet förbättras.