Selv om silicium (Si) ikke kan erstattes i integreret kredsløb chip fremstilling på nuværende tidspunkt, efter så mange års udvikling, kan alle modne halvleder materiale drive udviklingen af en industri i sig selv. Så hvilke halvledermaterialer er der i branchen?
Den første generation af halvledere:
Industrien har klassificeret halvledermaterialer. Ovennævnte silicium (Si) og germanium (Ge) er den første generation af halvledermaterialer.
Silicium (Si): Ovennævnte silicium (Si) er i øjeblikket det mest anvendte halvledermateriale, og integrerede kredsløb er dybest set lavet af silicium (Si). Silicium (Si) er almindeligt kendt, fordi det er materialet i CPU'en. Intel- og AMD-processorer er baseret på silicium (Si). Ud over CPU'en er GPU-kerner og storage flash-hukommelse naturligvis også silicium (Si). Verden, verden.
Germanium (Ge): Germanium (Ge) er materialet af tidlige transistorer. Det kan siges, at germanium (Ge) er faldet efter udseendet af silicium (Si), men det er kun, at germanium (Ge) ikke er blevet fuldstændig erstattet af silicium (Si) Som et af de vigtige halvledermaterialer er germanium (Ge) stadig aktivt inden for nogle kanalfelter som optiske fibre og solceller.
Førstegenerations halvledermaterialerne er de mest modne med hensyn til teknologiudvikling og omkostningsstyring. Selv om halvledermaterialer af anden og tredje generation helt overgår silicium (Si) i visse egenskaber, kan de derfor ikke erstattes af kommerciel anvendelse. Nøglen til værdien af silicium (Si) er den manglende evne til at bringe høje afkast som silicium (Si).
Andengenerations halvledere:
Andengenerations halvledermaterialerne er fundamentalt forskellige fra førstegenerations halvledere. Silicium (Si) og germanium (Ge) af første generation halvledere tilhører elementære halvledere, det vil sige, de består af et enkelt stof. Anden generation tilhører sammensatte halvledermaterialer, som syntetiseres fra to eller flere elementer og besidder halvlederegenskaber. Almindeligt anvendte andengenerations halvledere er gallium arsenid (GaAs) og indiumphosphid (InP).
Gallium arsenid (GaAs): Gallium arsenid (GaAs) er et af de ikoniske produkter fra anden generation af halvledermaterialer. De LED-lysdioder, vi ofte hører om, involverer gallium arsenid (GaAs).
Indiumphosphid (InP): Indium Phosphide (InP) fremstilles ved opvarmning og reaktion af metalindium og rødt fosfor i et kvartsrør. Det er kendetegnet ved høj temperaturmodstand, høj frekvens og høj hastighed, så det er meget udbredt i kommunikationsbranchen til fremstilling af kommunikationsenhed.
Andengenerations halvlederen kan siges at være grundlaget for 4G-æraen. Mange 4G-enheder bruger materialer baseret på anden generation af halvledermaterialer.
Tredje generation af halvledere:
Tredjegenerations halvlederen er også et sammensat halvledermateriale, som er kendetegnet ved højt båndgab, høj effekt, højfrekvent og høj spænding. De repræsentative produkter er siliciumcarbid (SiC) og galliumnitrid (GaN).
Silicon Carbide (SiC): Silicon Carbide (SiC) har karakter af høj temperaturmodstand og højspændingsmodstand og er meget velegnet til strømenhedsafbrydere. For eksempel er mange avancerede MOSFET'er på bundkort lavet af siliciumcarbid (SiC).
Galliumnitrid (GaN): Galliumnitrid (GaN) og siliciumcarbid (SiC) er begge halvledere med højbåndsbånd. De er kendetegnet ved lavt energiforbrug, egnet til høje frekvenser og egnet til bygning af 5G-basestationer. Den eneste ulempe er, at de tekniske omkostninger er for høje. , Det er svært at se på det kommercielle område.
På nuværende tidspunkt er udviklingen af tredjegenerations halvledere populær i Kina på grund af den lille kløft mellem udgangspunktet i ind- og udland og muligheden for konkurrence.
Forholdsregler:
Selv om disse halvledermaterialer anses for at være opdelt i første og anden generation, og de lyder som iterative produkter, er disse første, anden og tredje generations halvledermaterialer faktisk ikke et erstatningsforhold. Deres egenskaber Forskellige, applikationsscenarierne er forskellige. Den første, anden og tredje generation er blot et kendetegn for branchen, men de er opdelt efter materialet, og nogle scenarier anvendes endda sammen på samme tid.