نیمه هادی نسل سوم دقیقاً چیست؟

وقتی نیمه هادی های نسل سوم را می بینید ، مطمئناً تعجب خواهید کرد که نسل های اول و دوم چیست. "نسل" در اینجا بر اساس مواد مورد استفاده در ساخت نیمه هادی طبقه بندی می شود. اولین قدم در ساخت تراشه استخراج سیلیکون با خلوص بالا از ماسه است. Silicon یکی از اولین مواد برای تولید نیمه هادی و همچنین نسل اول نیمه هادی ها است.

متمایز با مواد:

نیمه هادی های نسل اول:از سیلیکون (SI) و ژرمانیوم (GE) به عنوان مواد اولیه نیمه هادی استفاده شد.

نیمه هادی های نسل دوم:با استفاده از آرسنید گالیم (GAAS) ، ایندیم فسفید (INP) و غیره به عنوان مواد اولیه نیمه هادی.

نیمه هادی های نسل سوم:با استفاده از نیترید گالیم (GAN) ،کاربید سیلیکون(sic) ، سلنید روی (ZNSE) و غیره به عنوان مواد اولیه.

خصوصیات نسل سوم

• مقاوم در برابر درجه حرارت بالا ؛
• مقاوم در برابر فشار بالا ؛
• مقاومت در برابر جریان بالا ؛
• قدرت بالا ؛
• فرکانس کار بالا ؛
• مصرف انرژی کم و تولید گرمای کم ؛
• مقاومت شدید تابش

به عنوان مثال از قدرت و فرکانس استفاده کنید. سیلیکون ، نماینده نسل اول مواد نیمه هادی ، قدرت حدود 100Wz دارد ، اما فرکانس فقط در حدود 3 گیگاهرتز است. نماینده نسل دوم ، گالیم آرسنید ، قدرت کمتر از 100W دارد ، اما فرکانس آن می تواند به 100 گیگاهرتز برسد. بنابراین ، دو نسل اول مواد نیمه هادی مکمل بیشتری برای یکدیگر بودند.

نمایندگان نیمه هادی های نسل سوم ، گالیم نیترید و کاربید سیلیکون ، می توانند از قدرت بیش از 1000W و فرکانس نزدیک به 100 گیگاهرتز برخوردار باشند. مزایای آنها بسیار واضح است ، بنابراین ممکن است دو نسل اول مواد نیمه هادی را در آینده جایگزین کنند. مزایای نیمه هادی های نسل سوم تا حد زیادی به یک نقطه نسبت داده می شود: آنها در مقایسه با دو نیمه هادی اول ، عرض باند بزرگتری دارند. حتی می توان گفت که شاخص اصلی تمایز در بین سه نسل نیمه هادی ها ، عرض باند است.

با توجه به مزایای فوق ، نکته سوم این است که مواد نیمه هادی می توانند نیازهای فناوری الکترونیکی مدرن را برای محیط های سخت مانند درجه حرارت بالا ، فشار بالا ، قدرت بالا ، فرکانس بالا و تابش زیاد برآورده کنند. بنابراین ، آنها می توانند به طور گسترده ای در صنایع برش مانند حمل و نقل هوایی ، هوافضا ، فتوولتائیک ، تولید خودرو ، ارتباطات و شبکه هوشمند استفاده شوند. در حال حاضر ، این دستگاه به طور عمده دستگاه های نیمه هادی قدرت را تولید می کند.

کاربید سیلیکون نسبت به نیترید گالیم از هدایت حرارتی بالاتری برخوردار است و هزینه رشد کریستالی تک آن پایین تر از نیترید گالیم است. بنابراین ، در حال حاضر ، کاربید سیلیکون عمدتاً به عنوان یک بستر برای تراشه های نیمه هادی نسل سوم یا به عنوان یک وسیله اپیتاکسی در زمینه های با ولتاژ بالا و با قابلیت اطمینان بالا استفاده می شود ، در حالی که نیترید گالیم عمدتاً به عنوان یک دستگاه اپیتاکسیال در زمینه های با فرکانس بالا استفاده می شود.