发表于2024-4-7 08:53
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三代半导体材料 宽禁带半导体也被称为第三代半导体,那第一代、第二代以及第三代分别是哪些半导体材料?应用领域又有哪些呢?简单介绍如下: 第一代元素半导体,主要包括以硅(Si)、锗(Ge)为代表的单质半导体,其中锗最先被研究且应用,但由于其造价较高,稳定性较差,主要应用于部分发光二极管、太阳能电池中。硅基材料是目前主流逻辑芯片和功率器件的基础,以硅基半导体材料开创了功率半导体元器件MOSFET和IGBT等为代表的固态电子时代,也是目前电力电子领域应用最为广泛的半导体材料。 第二代化合物半导体,主要指二元/三元化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP),其主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件,应用领域主要包括卫星通信、移动通信、光通信、GPS导航等。 第三代宽禁带半导体,主要包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等,优点是禁带宽度大(>2.2ev)、击穿电场高、热导率高、抗辐射能力强、发光效率高、频率高,可用于于高温、高频、抗辐射及大功率器件,也是目前国家大力发展的新型半导体器件。 对于以上半导体材料大家可能最熟悉的就是Si、SiC和GaN了,下图分别从电场强度(Electric Field)、能隙(Energy gap)、电子迁移率(Electron Velocity)、热导率(Thermal Conductivity)和熔点(Melting point)5个方面对比了三种半导体材料的属性,体现了SiC和GaN器件的优势。
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发表于 2024-4-7 14:10
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发表于2024-4-7 10:44
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