第3世代の半導体とは正確には何ですか？

第3世代の半導体を見ると、第1世代と第2世代が何であるかを確かに疑問に思うでしょう。ここでの「世代」は、半導体製造で使用される材料に基づいて分類されます。チップ製造の最初のステップは、砂から高純度のシリコンを抽出することです。シリコンは、半導体の製造のための最も初期の材料の1つであり、半導体の第1世代です。

材料で区別する：

第一世代の半導体：シリコン（SI）およびゲルマニウム（GE）は、半導体原材料として使用されました。

第2世代の半導体：半導体原材料として、アルセニドガリウム（GAAS）、インジウムリン化（INP）などを使用します。

第3世代の半導体：窒化ガリウム（GAN）を使用して、炭化シリコン（sic）、亜鉛セレニド（Znse）など。原材料として。

第三世代の特徴

• 高温耐性;
• 高圧耐性;
• 高電流に耐える;
• 高電力;
• 高い作業周波数;
• 低消費電力と低熱の発生。
• 強い放射線抵抗

たとえば、パワーと頻度を取ります。第1世代の半導体材料の代表であるシリコンには、約100WZのパワーがありますが、頻度は約3GHzです。第2世代の代表者であるアルセニドガリウムは、100W未満のパワーを持っていますが、その周波数は100GHzに達する可能性があります。したがって、半導体材料の最初の2世代は互いにより補完的でした。

第3世代の半導体である窒化ガリウムと炭化シリコンの代表者は、1000Wを超える出力と100GHzに近い周波数を持つことができます。それらの利点は非常に明白であるため、将来の半導体材料の最初の2世代を置き換えることができます。第3世代の半導体の利点は、主に1つのポイントに起因するものです。最初の2つの半導体と比較して大きなバンドギャップ幅があります。半導体の3世代の間の主要な差別化インジケーターは、バンドギャップ幅であるとさえ言えます。

上記の利点により、3番目のポイントは、半導体材料が高温、高圧、高出力、高頻度、高放射などの過酷な環境のための最新の電子技術の要件を満たすことができるということです。したがって、それらは、航空、航空宇宙、太陽光発電、自動車製造、通信、スマートグリッドなどの最先端の業界で広く適用できます。現在、主に電源半導体デバイスを製造しています。

炭化シリコンは、窒化ガリウムよりも熱伝導率が高く、単結晶の成長コストは窒化ガリウムの成長コストよりも低くなっています。したがって、現在、炭化シリコンは、主に第3世代の半導体チップの基質として、または高電圧および高解放性フィールドのエピタキシャルデバイスとして使用されますが、窒化ガリウムは主に高蛍光フィールドのエピタキシャルデバイスとして使用されています。