Was genau ist der Halbleiter der dritten Generation?

Wenn Sie die Halbleiter der dritten Generation sehen, werden Sie sich sicherlich fragen, was die erste und die zweite Generationen waren. Die "Generation" hier wird basierend auf den Materialien der Semiconductor-Herstellung eingestuft. Der erste Schritt in der Chipherstellung besteht darin, hochpuriges Silizium aus Sand zu extrahieren.

Durch Materialien unterscheiden:

Die Halbleiter der ersten Generation:Silizium (SI) und Germanium (GE) wurden als Halbleiter Rohstoffe verwendet.

Die Halbleiter der zweiten Generation:Unter Verwendung von Galliumarsenid (GAAs), Indiumphosphid (INP) usw. als Halbleiter Rohstoffe.

Die Halbleiter der dritten Generation:unter Verwendung von Galliumnitrid (GaN),Siliziumkarbid(Sic), Zinkselenid (ZnSE) usw. als Rohstoffe.

Eigenschaften der dritten Generation

• Hochtemperaturbeständig;
• Hochdruckbeständig;
• Hohen Strom standhalten;
• Hohe Kraft;
• Hohe Arbeitsfrequenz;
• Niedriger Stromverbrauch und geringe Wärmeerzeugung;
• Starker Strahlenwiderstand

Nehmen Sie zum Beispiel Kraft und Frequenz. Silizium, der Vertreter der ersten Generation von Halbleitermaterialien, hat eine Leistung von etwa 100 Wz, aber eine Häufigkeit von nur etwa 3 GHz. Der Vertreter der zweiten Generation, Gallium Arsenid, hat eine Leistung von weniger als 100 W, aber seine Frequenz kann 100 GHz erreichen. Daher waren die ersten beiden Generationen von Halbleitermaterialien zueinander komplementärer.

Die Vertreter der Halbleiter der dritten Generation, Galliumnitrid und Siliziumkarbid, können eine Leistung von über 1000 W und eine Frequenz von fast 100 GHz haben. Ihre Vorteile sind sehr offensichtlich, daher können sie in Zukunft die ersten beiden Generationen von Halbleitermaterialien ersetzen. Die Vorteile der Halbleiter der dritten Generation werden weitgehend auf einen Punkt zurückgeführt: Sie haben eine größere Bandgap-Breite im Vergleich zu den ersten beiden Halbleitern. Es kann sogar gesagt werden, dass der Hauptdifferenzierungsindikator unter den drei Generationen von Halbleitern die Bandgap -Breite ist.

Aufgrund der oben genannten Vorteile ist der dritte Punkt, dass Halbleitermaterialien die Anforderungen der modernen elektronischen Technologie für harte Umgebungen wie hohe Temperatur, hoher Druck, hohe Leistung, hohe Frequenz und hohe Strahlung erfüllen können. Daher können sie in hochmodernen Branchen wie Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Photovoltaik, Automobilherstellung, Kommunikation und intelligentem Netz weit verbreitet sein. Gegenwärtig fertigt es hauptsächlich Power -Semiconductor -Geräte.

Siliziumcarbid hat eine höhere thermische Leitfähigkeit als Galliumnitrid, und die Kosten für die einzelnen Kristalls sind niedriger als die von Galliumnitrid. Derzeit wird Siliziumcarbid hauptsächlich als Substrat für Halbleiterchips der dritten Generation oder als epitaxiale Gerät in Hochspannungs- und Hochzuverständlichkeitsfeldern verwendet, während Galliumnitrid hauptsächlich als Epitaxialvorrichtung in Hochfrequenzfeldern verwendet wird.