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第三代半導(dǎo)體材料有哪些？

閱讀：39發(fā)布時(shí)間：2024-12-15

第三代半導(dǎo)體材料有哪些？
第三代半導(dǎo)體材料主要包括氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鋅（ZnO）和氮化鋁（AIN）等寬禁帶化合物。與硅（Si）材料相比，氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）等第三代半導(dǎo)體材料具有寬禁帶、高擊穿電壓、高載流子遷移率、高導(dǎo)熱率、高電子飽和速率等優(yōu)點(diǎn)，在光電子器件、電力電子器件、固態(tài)光源等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，GaN和SiC材料研究較為廣泛，發(fā)展*為迅速。

GaN材料禁帶寬度達(dá)到了3.4 eV，因其優(yōu)異的性能成為高溫、高頻、大功率微波器件的材料之一。20世紀(jì)90年代以后，GaN半導(dǎo)體材料以年均30%的增長(zhǎng)率快速發(fā)展，成為了激光器（LFs）及大功率LED的關(guān)鍵性材料，因?yàn)镚aN禁帶寬度覆蓋了更廣闊的光譜范圍，使得GaN在高亮度LED、激光器產(chǎn)品領(lǐng)域有了商業(yè)應(yīng)用。并且，GaN功率元件進(jìn)入市場(chǎng)不久，有著與SiC相似的性能優(yōu)勢(shì)，以高功率GaN為例，具有更大的成本控制潛力和更大的輸出功率，成為下一代功率元件的候選材料之一。

SiC具有高熱導(dǎo)率，并且具有與GaN晶格失配小的優(yōu)勢(shì)，非常適合用作新一代LED襯底材料、大功率電力電子材料等。以SiC為代表的第三代半導(dǎo)體材料首先在LED半導(dǎo)體照明領(lǐng)域取得突破，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。目前，SiC器件生產(chǎn)成本持續(xù)降低，應(yīng)用已得到普及，但是，因其使用中存在低電壓部分，使得部分領(lǐng)域中仍舊以硅器件為主。可以肯定的是SiC功率器件市場(chǎng)將會(huì)持續(xù)走高。

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