तिसरा पिढीचा सेमीकंडक्टर नक्की काय आहे?

जेव्हा आपण तृतीय-पिढीतील सेमीकंडक्टर पाहता तेव्हा आपल्याला आश्चर्य वाटेल की प्रथम आणि द्वितीय पिढ्या काय होते. येथे "पिढी" सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीच्या आधारे वर्गीकृत केली गेली आहे. चिप मॅन्युफॅक्चरिंगमधील पहिली पायरी म्हणजे वाळूमधून उच्च-शुद्धता सिलिकॉन काढणे. सेलीकॉन सेमीकंडक्टर तयार करण्यासाठी आणि अर्धसंवाहकांची पहिली पिढी देखील आहे.

सामग्रीद्वारे वेगळे करा:

प्रथम पिढीतील अर्धसंवाहक:सिलिकॉन (एसआय) आणि जर्मेनियम (जीई) सेमीकंडक्टर कच्चे साहित्य म्हणून वापरले गेले.

द्वितीय पिढीतील अर्धसंवाहक:सेमीकंडक्टर कच्चा माल म्हणून गॅलियम आर्सेनाइड (जीएएएस), इंडियम फॉस्फाइड (आयएनपी) इ. वापरणे.

तृतीय-पिढीतील सेमीकंडक्टर:गॅलियम नायट्राइड (जीएएन) वापरणे,सिलिकॉन कार्बाईड(एसआयसी), झिंक सेलेनाइड (झेडएनएसई) इ. कच्चा माल म्हणून.

तिसर्‍या पिढीची वैशिष्ट्ये

• उच्च-तापमान प्रतिरोधक;
• उच्च दाब प्रतिरोधक;
• उच्च करंटचा प्रतिकार करा;
• उच्च शक्ती;
• उच्च कार्यरत वारंवारता;
• कमी उर्जा वापर आणि कमी उष्णता निर्मिती;
• मजबूत रेडिएशन प्रतिकार

उदाहरणार्थ शक्ती आणि वारंवारता घ्या. सेमीकंडक्टर मटेरियलच्या पहिल्या पिढीचे प्रतिनिधी सिलिकॉनमध्ये सुमारे 100 डब्ल्यूझेडची शक्ती आहे, परंतु केवळ 3 जीएचझेडची वारंवारता आहे. दुसर्‍या पिढीचा प्रतिनिधी, गॅलियम आर्सेनाइडची 100 डब्ल्यू पेक्षा कमी शक्ती आहे, परंतु त्याची वारंवारता 100 जीएचझेडपर्यंत पोहोचू शकते. म्हणूनच, सेमीकंडक्टर सामग्रीच्या पहिल्या दोन पिढ्या एकमेकांना अधिक पूरक होत्या.

तृतीय-पिढीतील सेमीकंडक्टर, गॅलियम नायट्राइड आणि सिलिकॉन कार्बाईडच्या प्रतिनिधींमध्ये 1000 डब्ल्यू पेक्षा जास्त उर्जा उत्पादन आणि 100 जीएचझेडच्या जवळपास वारंवारता असू शकते. त्यांचे फायदे अगदी स्पष्ट आहेत, म्हणून ते भविष्यात सेमीकंडक्टर सामग्रीच्या पहिल्या दोन पिढ्या पुनर्स्थित करू शकतात. तृतीय-पिढीतील सेमीकंडक्टरचे फायदे मोठ्या प्रमाणात एका बिंदूपर्यंत दिले जातात: पहिल्या दोन सेमीकंडक्टरच्या तुलनेत त्यांच्याकडे बँडगॅपची रुंदी मोठी आहे. असेही म्हटले जाऊ शकते की अर्धसंवाहकांच्या तीन पिढ्यांमधील मुख्य भिन्नता निर्देशक बँडगॅप रुंदी आहे.

वरील फायद्यांमुळे, तिसरा मुद्दा असा आहे की सेमीकंडक्टर सामग्री उच्च तापमान, उच्च दाब, उच्च शक्ती, उच्च वारंवारता आणि उच्च रेडिएशन यासारख्या कठोर वातावरणासाठी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञानाची आवश्यकता पूर्ण करू शकते. म्हणूनच, ते विमानचालन, एरोस्पेस, फोटोव्होल्टिक, ऑटोमोटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग, कम्युनिकेशन आणि स्मार्ट ग्रिड सारख्या अत्याधुनिक उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात लागू केले जाऊ शकतात. सध्या, हे प्रामुख्याने पॉवर सेमीकंडक्टर डिव्हाइस तयार करते.

सिलिकॉन कार्बाईडमध्ये गॅलियम नायट्राइडपेक्षा थर्मल चालकता जास्त असते आणि त्याची एकल क्रिस्टल वाढीची किंमत गॅलियम नायट्राइडपेक्षा कमी असते. म्हणूनच, सध्या, सिलिकॉन कार्बाईड प्रामुख्याने तृतीय-पिढीतील सेमीकंडक्टर चिप्ससाठी सब्सट्रेट म्हणून किंवा उच्च-व्होल्टेज आणि उच्च-विश्वसनीयता क्षेत्रातील एपिटॅक्सियल डिव्हाइस म्हणून वापरला जातो, तर गॅलियम नायट्राइड प्रामुख्याने उच्च-वारंवारता क्षेत्रातील एपिटॅक्सियल डिव्हाइस म्हणून वापरला जातो.