Nors silicio (Si) šiuo metu negalima pakeisti integrinių grandynų mikroschemų gamyboje, po tiek metų trunkančios plėtros kiekviena brandi puslaidininkių medžiaga gali pati paskatinti pramonės plėtrą. Taigi, kokių puslaidininkinių medžiagų yra pramonėje?
Pirmoji puslaidininkių karta:
Pramonė klasifikavo puslaidininkines medžiagas. Minėtas silicis (Si) ir germanis (Ge) yra pirmosios puslaidininkinių medžiagų kartos.
Silicis (Si): minėtas silicis (Si) šiuo metu yra plačiausiai naudojama puslaidininkių medžiaga, o integriniai grandynai iš esmės yra pagaminti iš silicio (Si). Silicis (Si) yra plačiai žinomas, nes tai yra procesoriaus medžiaga. „Intel“ ir „AMD“ procesoriai yra pagaminti iš silicio (Si). Žinoma, silicis (Si) yra ne tik procesorius, bet ir procesoriaus branduoliai bei atminties „flash“ atmintis. Pasaulis.
Germanis (Ge): Germanis (Ge) yra ankstyvųjų tranzistorių medžiaga. Galima sakyti, kad germanio (Ge) kiekis sumažėjo pasirodžius siliciui (Si), tačiau tik germanis (Ge) nebuvo visiškai pakeistas siliciu (Si). Kaip viena iš svarbių puslaidininkinių medžiagų, germanis (Ge) ) vis dar veikia kai kuriuose kanalų laukuose, pavyzdžiui, optinėse skaidulose ir saulės elementuose.
Pirmosios kartos puslaidininkinės medžiagos yra pačios brandžiausios technologijų plėtros ir sąnaudų kontrolės požiūriu. Todėl net jei antrosios ir trečiosios kartos puslaidininkinės medžiagos tam tikromis savybėmis visiškai lenkia silicį (Si), jų negalima pakeisti komerciniais tikslais. Raktas į silicio (Si) vertę yra nesugebėjimas gauti didelę grąžą, pavyzdžiui, silicio (Si).
Antrosios kartos puslaidininkiai:
Antrosios kartos puslaidininkinės medžiagos iš esmės skiriasi nuo pirmosios kartos puslaidininkių. Pirmosios kartos puslaidininkių silicis (Si) ir germanis (Ge) priklauso elementariems puslaidininkiams, tai yra, jie susideda iš vienos medžiagos. Antroji karta priklauso sudėtinėms puslaidininkinėms medžiagoms, kurios yra sintetinamos iš dviejų ar daugiau elementų ir pasižymi puslaidininkių charakteristikomis. Dažniausiai naudojami antrosios kartos puslaidininkiai yra galio arsenidas (GaAs) ir indžio fosfidas (InP).
Galio arsenidas (GaAs): Galio arsenidas (GaAs) yra vienas iš žymiausių antrosios puslaidininkinių medžiagų kartos produktų. LED šviesos diodai, apie kuriuos dažnai girdime, yra galio arsenidas (GaAs).
Indio fosfidas (InP): Indio fosfidas (InP) yra gaminamas kaitinant ir reaguojant metalo indiui ir raudonajam fosforui kvarco vamzdelyje. Jis pasižymi atsparumu aukštai temperatūrai, aukštu dažniu ir dideliu greičiu, todėl yra plačiai naudojamas ryšių pramonėje gaminant ryšių įrenginį.
Galima sakyti, kad antrosios kartos puslaidininkiai yra 4G eros pagrindas. Daugelyje 4G įrenginių naudojamos medžiagos, pagrįstos antrosios kartos puslaidininkinėmis medžiagomis.
Trečioji puslaidininkių karta:
Trečios kartos puslaidininkis taip pat yra sudėtinė puslaidininkių medžiaga, kuriai būdingas didelis juostos tarpas, didelė galia, aukštas dažnis ir aukšta įtampa. Tipiški produktai yra silicio karbidas (SiC) ir galio nitridas (GaN).
Silicio karbidas (SiC): silicio karbidas (SiC) pasižymi atsparumu aukštai temperatūrai ir aukštai įtampai bei yra labai tinkamas maitinimo įtaisų jungikliams. Pavyzdžiui, daugelis aukščiausios klasės MOSFET plokščių yra pagamintos iš silicio karbido (SiC).
Galio nitridas (GaN): Galio nitridas (GaN) ir silicio karbidas (SiC) yra abu didelio pralaidumo puslaidininkiai. Jie pasižymi mažomis energijos sąnaudomis, tinka aukštiems dažniams ir tinka statyti 5G bazines stotis. Vienintelis trūkumas yra tas, kad techninės išlaidos yra per didelės. , Komercinėje srityje sunku pamatyti.
Šiuo metu Kinijoje populiarus trečiosios kartos puslaidininkių kūrimas dėl nedidelio atotrūkio tarp pradinio taško namuose ir užsienyje bei galimybės konkuruoti.
Atsargumo priemonės:
Nors laikoma, kad šios puslaidininkinės medžiagos yra suskirstytos į pirmąją ir antrąją kartas, ir jos skamba kaip iteraciniai produktai, iš tikrųjų šios pirmosios, antrosios ir trečiosios kartos puslaidininkinės medžiagos nėra pakaitinis ryšys. Jų charakteristikos skiriasi, taikymo scenarijai yra skirtingi. Pirmoji, antroji ir trečioji kartos yra tik skiriamasis ženklas pramonei, tačiau jos yra suskirstytos pagal medžiagą, o kai kurie scenarijai netgi taikomi kartu tuo pačiu metu.