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第三代半导体是什么,宽禁带半导体材料

半导体迄今为止共经历了三个发展阶段:

第一代半导体以硅(Si)、锗(Ge)为代表;

第二代半导体以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等化合物为代表;

第三代半导体是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为主的宽禁带半导体材料,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。

目前已大量应用

物质的导电需要有自由电子或者空穴存在,自由电子存在的能带称作导带,自用空穴存在的能带称作价带。被束缚的电子要想成为自由电子或空穴,必须获得足够能量从价带跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。

禁带宽度又称能隙(Energy Gap):导带的最低能级和价带的最高能级之间的能量。单位:eV(电子伏特)。宽禁带半导体是指禁带宽度大于2.2eV的半导体材料,而当前主流的半导体材料硅的禁带宽度大约是1.12eV。

下图分别从电场强度、能隙(即带宽)、电子迁移率、热导率和熔点5个方面对比了最常见的Si, SiC, GaN这三种半导体材料的属性

禁带宽度和电场强度越高,器件越不容易被击穿,耐压可以更高;热导率和熔点越高,器件越容易散热,也更容易耐高温;电子迁移率越高,器件的开关速度也就越快,因此可以做高频器件。不难看出SiC和GaN器件在高温、高压、高频应用领域的显著优势。

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04-23 16:08

学习了,干货满满

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新月GG
LV.9
3
04-23 19:16

第3代开关器件与第1、2代开关器件相比,优势非常明显,目前已经得到大量的应用。

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htwdb
LV.5
4
04-23 19:18

碳化硅在高功率、高温应用中具有很高的优势,导热系数要高于氮化镓。

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denyuiwen
LV.6
5
04-23 21:43

碳化硅(SIC)和氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体材料SiC电力电子器件主要包括功率整流器(SBD、PiN和JBS等)、单极型功率晶体管(MOSFET、JFET和SIT等)和双极犁载流子功率晶体管(BJT、IGBT和GTO等)。

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04-23 22:30

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为主的宽禁带半导体材料是当今发展的重点所在,前途一片光明。

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04-23 22:54

没有出现六边形战士

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沈夜
LV.6
8
04-23 23:28

SiC和GaN半导体的性能如此优越,未来是否会取代硅?

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千影
LV.4
9
04-24 00:06

SiC和GaN半导体如何提高电子器件性能?

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dy-XU5vrphW
LV.6
10
04-24 08:36

非常不错的资料汇总

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旻旻旻
LV.6
11
04-24 09:09

从原材料来看,SiC(碳化硅)相比于GaN(氮化镓)更容易从自然界提取,后期SiC(碳化硅)的生产成本会是一个优势点

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XHH9062
LV.8
12
04-25 18:57

很多干货,不错

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旻旻旻
LV.6
13
04-25 19:19

第三代宽禁带半导体中,碳化硅比氮化镓更具有前景

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04-25 22:59

SiC和GaN器件在手机充电行业已经完全覆盖了

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天晴朗
LV.6
15
04-25 23:27

禁带宽度和电场强度越高,器件越不容易被击穿

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04-25 23:43

第三代半导体是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为主的宽禁带半导体材料

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