Zein da hirugarren belaunaldiko erdieroaleen industria?

Material erdieroaleak hiru belaunalditan sailka daitezke orden kronologikoan. Lehenengo sorrera material oinarrizko material komunek osatzen dute, esaterako, alemaniarra eta silizioa, etengabeko aldaketak eta, oro har, zirkuitu integratuetan erabiltzen dira. Gallium Arsenide eta Indium fosfuroa bezalako bigarren belaunaldiko semiko konposatuak, batez ere, luminescent eta komunikazio materialetan erabiltzen dira. Hirugarren belaunaldiko erdieroondoek, batez ere, erdieroontze konposatuak dira, esaterakoEtalikonaren karburoaeta galio nitruroa, baita diamantea bezalako elementu bereziak ere. Bere propietate fisiko eta kimiko bikainekin, silizio karburo materialak pixkanaka aplikatzen ari dira pixkanaka eta irrati maiztasuneko gailuetan.

Hirugarren belaunaldiko erdieroaleek hobeto tentsioari aurre egin eta energia handiko gailuetarako material aproposak dira. Hirugarren belaunaldiko erdieroaleak batez ere silizio karburo eta galio nitruro materialez osatuta daude. SICren bandgap zabalera 3.2ev da, eta GANak 3,4ev da, hau da, Bandgap-en zabalera 1.12ev-en. Hirugarren belaunaldiko erdieroaleek, oro har, banda-hutsune zabalagoa dutelako, tentsioaren erresistentzia hobea eta beroarekiko erresistentzia dute eta askotan potentzia handiko gailuetan erabiltzen dira. Horien artean, Silicon Carbide eskala handiko aplikazioan sartu da pixkanaka. Potentzia gailuen arloan, silizio karburo diodoak eta mosfektuak komertzial aplikazioa hasi dute.

Surdia karburoarekin egindako potentzia-gailuek, substratuan abantaila gehiago dituzte silizioan oinarritutako potentzia gailuekin alderatuta: (1) tentsio handiko ezaugarriak sendoagoak. Silikonaren karburoaren eremu elektrikoaren indarrak silizioaren hamar aldiz baino gehiago dira, eta horrek silikonazko karburoen gaineko tentsio altuko erresistentzia silikona gailu berekoak baino nabarmen handiagoa da. (2) tenperatura handiko ezaugarri hobeak. Silizio karburoak silizioa baino eroankortasun termiko handiagoa du, errazagoa izan dadin beroa xahutzea eta azken funtzionamendu tenperatura handiagoa ahalbidetzea ahalbidetuz. Tenperatura altuko erresistentziak potentzia-dentsitatea nabarmen handitu dezake bero xahutzeko sistemaren baldintzak murriztuz, terminala arinagoa eta txikiagoa izan dadin. (3) energia galera txikiagoa. Silicon Carbide-k saturazio elektroi-tasa du silizioaren bi aldiz, eta horrek silizio karburo gailuek erresistentzia oso baxua eta galera txikia eragiten du. Silicon Carbide-k silizioaren zabalera du. Silizioaren hiru aldiz, silizio karburuen gailuen isurketak nabarmen murrizten ditu silizio-gailuen aldean, eta, horrela, potentzia galtzea murrizten da. Silizio karburo gailuek ez dute uneko buztanak desaktibatzeko prozesuan, aldaketa txikiko galerak izan, eta nabarmen handitzen dira aldatzeko maiztasuna aplikazio praktikoetan.

Datu garrantzitsuen arabera, zehaztapen bereko silizio karburuetan oinarritutako silizioaren araberako erresistentzia silizioan oinarritutako mosfeten 1/200 da, eta haien tamaina silizioan oinarritutako mosfeten 1/10 da. Zehaztapen bereko inbertsoreak lortzeko, silizioaren araberako mosfetak erabiliz sistemaren energia-galera osoa 1/4 baino txikiagoa da silizioan oinarritutako IGBTS erabiliz.

Propietate elektrikoen desberdintasunen arabera, silizio karburo substratuak bi motatan sailka daitezke: Silikonazko karburo erdi-substratuak eta silikonazko karburo substratu eroaleak. Bi substratu mota hauek, ondorenHazkunde epitaxiala, hurrenez hurren, gailu diskretuak fabrikatzeko erabiltzen dira, hala nola potentzia gailuak eta irrati maiztasuneko gailuak. Horien artean, silikonazko karburo substratu erdi isolatzaileak Gallium Nitride RF gailuen fabrikazioan erabiltzen dira, Gallium Nitride-k, silikonazko karburo erdi isolatzaileen gaineko geruza epitaxialak hazten ditu, silizio karburoan oinarritutako gallium nitride ogiak epitaxialak fabrikatzeko. nitride RF gailuak, esaterako, hemt. Silikono karburoen substratu eroaleek energia gailuak fabrikatzeko erabiltzen dira batez ere. Silizio-power gailuen fabrikazio prozesu tradizionala ez bezala, silizio karburoen gailuen gailuek ezin dute zuzenean fabrikatu silizio karburo substratuetan. Horren ordez, silizio karburo epitaxial geruza bat substratu eroale batean hazi behar da silizio karburo epituxialaren ogitarra lortzeko, eta, ondoren, Schottky diodoak, Mosfektuak, IGBTak eta bestelako energia gailuak fabrikatu daitezke epitaxial geruzan.