3 세대 반도체 산업은 무엇입니까?

반도체 재료는 연대순으로 3 세대로 분류 될 수 있습니다. 1 세대는 게르마늄 및 실리콘과 같은 일반적인 원소 재료로 구성되며, 편리한 스위칭을 특징으로하며 일반적으로 통합 회로에 사용됩니다. 갈륨 비 세나이드 및 인듐 인간과 같은 2 세대 화합물 반도체는 주로 발광 및 통신 재료에 사용됩니다. 3 세대 반도체는 주로 화합물 반도체와 같은 화합물 반도체를 포함한다실리콘 카바이드및 다이아몬드와 같은 특수 요소뿐만 아니라 질화 갈륨. 우수한 물리적 및 화학적 특성으로, 실리콘 카바이드 재료는 전력 및 무선 주파수 장치 분야에 점차 적용되고 있습니다.

3 세대 반도체는 전압을 더 잘 견딜 수 있으며 고출력 장치에 이상적인 재료입니다. 3 세대 반도체는 주로 실리콘 카바이드 및 질화 질화물 물질로 구성됩니다. SIC의 밴드 갭 너비는 3.2ev이고 GAN의 폭은 3.4EV이며, 1.12EV에서 SI의 밴드 갭 너비를 훨씬 초과합니다. 3 세대 반도체는 일반적으로 더 넓은 밴드 갭을 가지기 때문에 전압 저항과 내열성이 향상되며 종종 고출력 장치에서 사용됩니다. 그 중에서도 실리콘 카바이드는 점차 대규모 응용 프로그램에 들어갔다. 전원 장치 분야에서 실리콘 카바이드 다이오드 및 MOSFET이 상업적 응용 프로그램을 시작했습니다.

기판이 실리콘 기반 전력 장치에 비해 성능이 더 많은 이점을 가지고 있기 때문에 실리콘 카바이드로 만든 전력 장치 : (1) 더 강한 고전압 특성. 실리콘 카바이드의 전기장 강도는 실리콘의 10 배 이상이며, 이는 실리콘 카바이드 장치의 고전압 저항성을 동일한 실리콘 장치의 고압 저항보다 상당히 높게 만듭니다. (2) 더 나은 고온 특성. 실리콘 카바이드는 실리콘보다 열전도율이 높으므로 장치가 열을 손상시키고 궁극적 인 작동 온도가 높아질 수 있습니다. 고온 저항은 전력 밀도를 크게 증가시키는 동시에 열 소산 시스템의 요구 사항을 줄여서 터미널을 가볍고 작게 만듭니다. (3) 낮은 에너지 손실. 실리콘 카바이드는 실리콘보다 두 배의 포화 전자 드리프트 속도를 가지므로 실리콘 카바이드 장치는 저항성이 매우 낮고 손실이 낮습니다. 실리콘 카바이드는 실리콘의 밴드 갭 너비 3 배를 가지며, 이는 실리콘 장치와 비교하여 실리콘 카바이드 장치의 누출 전류를 크게 감소시켜 전력 손실을 낮추고있다. 실리콘 카바이드 장치에는 턴 오프 프로세스 중에 전류 테일링이없고 스위칭 손실이 낮으며 실제 응용 분야에서 스위칭 주파수를 크게 증가시킵니다.

관련 데이터에 따르면, 동일한 사양의 실리콘 카바이드 기반 MOSFET의 저항성은 실리콘 기반 MOSFET의 1/200이며, 그 크기는 실리콘 기반 MOSFET의 1/10입니다. 동일한 사양의 인버터의 경우, 실리콘 카바이드 기반 MOSFET을 사용한 시스템의 총 에너지 손실은 실리콘 기반 IGBT를 사용하는 것과 비교하여 1/4 미만입니다.

전기적 특성의 차이에 따르면, 실리콘 카바이드 기판은 두 가지 유형으로 분류 될 수있다 : 반 줄화 실리콘 카바이드 기판 및 전도성 실리콘 카바이드 기판. 이 두 가지 유형의 기판에피 택셜 성장, 각각 전원 장치 및 무선 주파수 장치와 같은 개별 장치를 제조하는 데 사용됩니다. 그 중에서도 반 감정 실리콘 카바이드 기판은 주로 질화 질화물 RF 장치, 광전자 장치 등의 갈륨 질화물 에피 택셜 층을 재배함으로써 질화 실리콘 카바이드 기판에서 갈륨 질화물 에피 택셜 층의 제조에 주로 사용됩니다. 실리콘 카바이드 기반 갤럼 앤 이트티드 에피 탁스와 같은 실리콘 카바이드 기반 에피 탁스와 같은 실리콘 기반 에피 탁스 웨이퍼가 만들어 질 수있는 실리콘 카바이드 기반 에피 탁스와 같은 실리콘 기반 에피 탁스 와이드가 될 수 있습니다. 헴. 전도성 실리콘 카바이드 기판은 주로 전력 장치 제조에 사용됩니다. 실리콘 전력 장치의 전통적인 제조 공정과 달리, 실리콘 카바이드 전력 장치는 실리콘 카바이드 기판에 직접 제작할 수 없습니다. 대신, 실리콘 카바이드 에피 택셜 층은 전도성 기판상에서 자라서 실리콘 카바이드 에피 택셜 웨이퍼를 얻은 다음, Schottky 다이오드, MOSFET, IGBT 및 기타 전력 장치를 에피 탁스 층에서 제조 할 수 있습니다.