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之前了我们聊了那么多,其中都离不开半导体这个中心,半导体器件作为电子工业的基础,它的发展是怎么样的呢?今天我们就来聊聊:
1半导体材料
半导体材料这个想必大家都不陌生,现在我们使用的最常见的便是硅(Si),但是宽禁带半导体(WBG)又是当下较为热门的半导体材料。
最早用于制造半导体器件的材料是锗(Ge),年,巴丁(Bardeen)、布莱登(Brattain)和肖克莱(Shockley)就是使用锗制造出了第一只晶体管。到了20世纪60年代初,硅以其诸多优势取代了锗,成为了主导的半导体材料:
①硅的取材较为广泛,硅作为沙子的主要组成成分,在自然界的含量十分可观,也就是较为廉价;
②硅很容易氧化从而形成二氧化硅(SiO2)绝缘层,对器件制造的选择性扩散工艺来说具有极好的阻挡性;
③硅的禁带宽度比锗大,意味着能够允许更高的工作温度范围。(WBG较之硅,其禁带更宽);
除了硅之外,还有一种半导体材料是砷化镓(GaAs),虽然其电子迁移率比硅更高,但是在制造工艺上却有局限性:热处理的稳定性较差,氧化特性不好,同时价格也较高;从而决定了它的使用局限性,GaAs主要被用在高速电路中。
----化合物半导体
砷化镓(GaAs):这种半导体对于微波器件来说很适用,因为它的开关频率高,禁带宽度有1.4eV,并具有很高的电子迁移率,是Si的5倍左右。在功率器件的领域中,高的电子迁移率使它适用于做高压肖特基二极管。
碳化硅(SiC):目前比较热门的化合物半导体材料,针对它的研究从未使它经常被称为功率器件的理想材料。SiC由于其禁带宽度范围大,从2.3eV和3.3eV,这取决于结晶形成的变化,导致它的最高结温和临界电场强度比Si高得多。SiC的特性使其变得很优越,但是由于金属接触的性质和封装的限制,使其不能充分被利用,但是高临界电场确实有利于应用的扩展。目前,大部分半导体厂家都相继有SiC的产品出来,相对于Si来说,SiC拥有较高的结温,高的开关频率以及低的开关损耗等优势,但由于制造技术等其他因素的限制,目前SiC还处于很年轻的状态。
氮化镓(GaN):其禁带宽度有3.4eV,具体的应用可以去百度详细了解下(说实话,我也不是太了解,后期会去
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