第三代半导体材料是化合物半导体的新机遇|123696com澳门官网

泡沫雕刻机 | 2020-10-24

【亚博体彩官网】第一代半导体代替了轻巧的电子管,带给了以集成电路为核心的微电子工业的发展和整个IT产业的进步,普遍应用于信息处理和自动控制等领域。尽管硅享有很多良好的电子特性,但这些特性早已慢被中用无限大,科学家仍然在找寻能替代硅的半导体材料,以生产未来的电子设备,随后化合物半导体横空出世。

近年来,随着功率半导体器件、工业半导体、汽车电力电子等领域的空前发展,第三代半导体材料愈发突显其重要性与优越性。目前发达国家都将第三代半导体材料及涉及器件等的发展列入半导体最重要新兴技术领域。第三代半导体材料主要应用领域作为一类新型长禁带半导体材料,第三代半导体材料在许多应用领域享有前两代半导体材料无法比拟的优点:如具备低穿透电场、低饱和状态电子速度、低热导率、低电子密度、低迁移率等特点,可实现高压、高温、高频、低抗辐射能力,被誉为固态光源、电力电子、微波射频器件的“核芯”,是光电子和微电子等产业的“新的发动机”。

此外,第三代半导体材料还具备普遍的基础性和最重要的引导性。从目前第三代半导体材料和器件的研究来看,更为成熟期的是氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)半导体材料,也是最具备发展前景的两种材料。从应用于范围来说,第三代半导体领域还具备学科交叉性强劲、应用领域甚广、产业关联性大等特点。

在半导体灯光、新一代移动通信、智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域享有辽阔的应用于前景,是承托信息、能源、交通、国防等产业发展的重点新材料。在极大优势和光明前景的性刺激下,目前全球各国皆在增大马力布局第三代半导体领域,但我国在长禁带半导体产业化方面工程进度还较为较慢,长禁带半导体技术亟需突破。有所不同化合物半导体应用领域①GaAs占到大头,主要用作通讯领域,全球市场容量相似百亿美元,主要获益通信射频芯片特别是在是PA升级驱动;②GaN大功率、高频性能更加出众,主要应用于军事领域,目前市场容量将近10亿美元,随着成本上升未来将会步入广泛应用;③SiC主要作为高功率半导体材料应用于汽车以及工业电力电子,在大功率切换应用于中具备极大的优势。

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化合物半导体材料优势明显随着半导体器件应用领域的不断扩大,尤其是类似场合拒绝半导体需要在高温、强劲电磁辐射、大功率等环境下性能仍然保持稳定,第一代和第二代半导体材料之后无能为力,于是第三代半导体材料。第三代半导体主要还包括氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)。

与第一代、第二代半导体材料比起,第三代半导体材料具备低热导率、低击穿场强、低饱和状态电子飘移速率等优点,可以符合现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等险恶条件的新拒绝,从其材料优越性来看,极具发展潜力,坚信随着研究的不断深入,其应用于前景将十分辽阔。SOI的一个类似子集是蓝宝石上硅工艺,在该行业中一般来说称作UltraCMOS。目前,UltraCMOS是在标准6英寸工艺设备上生产的,8英寸生产线亦已试制成功。样板成品率可与其它CMOS工艺相媲美。

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