Neden bileşik yarı iletkenlere ihtiyacımız var?

Silikon teknolojisi ve endüstriyel zincir olgun olmasına ve çip üretim maliyeti düşük olmasına rağmen, malzemenin fiziksel özellikleri optoelektronik, yüksek frekans ve yüksek güç cihazları ve yüksek sıcaklık cihazlarındaki uygulamasını sınırlar. Üç nesil yarı iletken malzeme, kendi avantajlarını da belirleyen ve farklı uygulama senaryoları için uygun olan farklı özelliklere sahiptir.

İlk nesil yarı iletkenler, dar dolaylı bant boşluklarına ve düşük doymuş elektron hareketliliğine sahip silikon ve germanyum içerir. Esas olarak düşük voltajlı, düşük frekanslı (yaklaşık 3GHz), orta ve düşük güçlü (yaklaşık 100W) transistörlerde ve dedektörlerde kullanılırlar. Şu anda yarı iletken cihazlar ve entegre devreler için ana üretim malzemeleridir; Olgun endüstriyel zincir ve düşük maliyet nedeniyle, penetrasyon oranı yaklaşık%95'tir.

İkinci nesil yarı iletkenler, doğrudan bant boşlukları olan ve daha yüksek elektron hareketliliğine sahip olan galyum arsenid, indiyum fosfit vb. İçerir. Yaklaşık 100W güce ve yaklaşık 100GHz frekansına sahip uydu iletişimi, mobil iletişim ve GPS navigasyon alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, galyum arsenit kaynakları nispeten az ve pahalıdır ve malzeme toksiktir ve çevre üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Penetrasyon oranı neredeyse%1'dir.

Üçüncü nesil yarı iletkenler, büyük bant aralığı, yüksek arıza elektrik alanı, yüksek termal iletkenlik, hızlı elektron doygunluk hızı ve güçlü radyasyon direncinin avantajlarına sahip silikon karbür, galyum nitrür vb. Yüksek sıcaklık, yüksek güç, yüksek voltaj, yüksek frekans ve radyasyon direnci için güç elektroniği teknolojisinin gereksinimlerini karşılayabilirler ve penetrasyon oranı yaklaşık%5'dir.

Aslında, Silikon Yarıiletken Malzemelerinin egemen olduğu Moore Yasası, fiziksel sınırına kademeli olarak yaklaştığından, yüksek elektron hareketliliğine sahip bileşik yarı iletkenler, yüksek kritik arıza alanı gücü, yüksek termal iletkenlik, doğrudan enerji boşluğu ve geniş enerji bandı yükselmeye başlamış ve Moore'un yasalarını aşmanın yollarından biri haline gelmesi beklenir.

Bileşik yarı iletken cihazların artan popülaritesi ve yaygın uygulaması ile, düşük kayıp, düşük endüktans, yüksek ısı yayma performansı, yüksek ısı yayma performansı, silikon cihazı entegrasyonu ve çok fonksiyonlardan farklı olarak, gelişme rutinlerinden farklı olarak kullanma yollarından farklı olan düşük kayıp, yüksek güç yoğunluğu, yüksek ısı yayma performansı ve modüllerin ambalajlaması için yeni gereksinimler ortaya konmuştur. Ürün güvenilirliğini artırırken yukarıdaki gereksinimleri karşılamak.