Čo presne je polovodič tretej generácie?

Keď uvidíte polovodičy tretej generácie, určite sa čudujete, aké boli prvé a druhé generácie. „Generácia“ je tu klasifikovaná na základe materiálov používaných pri výrobe polovodičov. Prvým krokom vo výrobe čipov je extrahovať vysoko výhodný kremík zo piesku. Silikón je jedným z najstarších materiálov na výrobu polovodičov a tiež prvou generáciou polovodičov.

Rozlišovať podľa materiálov:

Polovodičy prvej generácie:Ako polovodičové suroviny sa použili kremík (SI) a germánium (GE).

Polovodičy druhej generácie:Použitím arzenidu gália (GAAS), fosfidu india (INP) atď. Ako polovodičové suroviny.

Polovodičy tretej generácie:Použitie nitridu gália (GAN),karbid kremíka(SIC), zinok seleid (ZNSE) atď. Ako suroviny.

Charakteristiky tretej generácie

• Odolný voči vysokej teplote;
• Vysokotlakový odolný;
• Vydržať vysoký prúd;
• Vysoká sila;
• Vysoká pracovná frekvencia;
• Nízka spotreba energie a nízka tvorba tepla;
• Silný odpor žiarenia

Vezmite napríklad napájanie a frekvenciu. Silikón, predstaviteľ prvej generácie polovodičových materiálov, má silu okolo 100 WZ, ale frekvenciu iba asi 3 GHz. Zástupca druhej generácie Gallium Arsenid má silu menej ako 100 W, ale jeho frekvencia môže dosiahnuť 100 GHz. Preto prvé dve generácie polovodičových materiálov sa navzájom dopĺňali.

Zástupcovia polovodičov tretej generácie, nitrid gália a karbid kremíka, môžu mať výkon viac ako 1 000 W a frekvenciu blízko 100 GHz. Ich výhody sú veľmi zrejmé, takže v budúcnosti môžu nahradiť prvé dve generácie polovodičových materiálov. Výhody polovodičov tretej generácie sa do značnej miery pripisujú jednému bodu: majú väčšiu šírku pásma v porovnaní s prvými dvoma polovodičmi. Dalo sa dokonca povedať, že hlavným diferenciálnym ukazovateľom medzi tromi generáciami polovodičov je šírka bandgap.

Vďaka vyššie uvedeným výhodám je tretím bodom, že polovodičové materiály môžu spĺňať požiadavky modernej elektronickej technológie pre drsné prostredie, ako sú vysoký teplota, vysoký tlak, vysoký výkon, vysoké frekvenčné a vysoké žiarenie. Preto sa môžu široko uplatňovať v špičkových odvetviach, ako sú letectvo, letectvo, fotovoltaické, výroba automobilov, komunikácia a inteligentná mriežka. V súčasnosti vyrába hlavne energie polovodičové zariadenia.

Karbid kremíka má vyššiu tepelnú vodivosť ako nitrid gália a jeho jednorazové náklady na rast kryštálov sú nižšie ako náklady na nitrid gália. Preto sa karbid kremíka v súčasnosti používa hlavne ako substrát pre polovodičové čipy tretej generácie alebo ako epitaxiálne zariadenie vo vysoko napätých a vysokých uvoľňovacích poliach, zatiaľ čo nitrid gália sa používa hlavne ako epitaxiálne zariadenie vo vysokofrekvenčných poliach.