氮化鎵材料一般會用在什麼地方呢?哪家企業有在做

時間 2021-09-06 21:47:49

1樓:匿名使用者

氮化鎵材料主要是用在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面的,目前市場上專門做這種材料的不多,利亞德參股的saphlux公司算是實力比較強的乙個了。

2樓:暖憶江南

什麼是第三代半導體材料?

第三代是指半導體材料的迭代變化,從第一代、第二代過渡到第三代。第一代半導體材料主要是指以si、ge元素為主的半導體,它們是半導體分立器件、積體電路和太陽能電池的基礎材料,但是矽基晶元經過長期發展,已經正在逐漸接近材料的極限,矽基器件效能提高的潛力也越來越小。

第二代半導體材料主要是指如砷化鎵、銻化銦等化合物半導體材料,其中以砷化鎵(gaas)為代表,砷化鎵擁有一些比矽更好的電子特性,可以用在高於250ghz的場合,並且砷化鎵比同樣的矽基器件更適合運用在高功率的場合,可以運用在衛星通訊、雷達系統等地方。

第三代半導體材料以氮化鎵(gan)和碳化矽(sic)、氧化鋅(zno)、金剛石等寬禁帶物質為代表。事實上,三代半導體材料之間的主要區別就是禁帶寬度。現代物理學描述材料導電特性的主流理論是能帶理論,能帶理論認為晶體中電子的能級可劃分為導帶和價帶,價帶被電子填滿且導帶上無電子時,晶體不導電。

當晶體受到外界能量激發(如高壓),電子被激發到導帶,晶體導電,此時晶體被擊穿,器件失效,禁帶寬度代表了器件的耐高壓能力。跟前兩代相比,第三代半導體的禁帶寬度是第一代和第二代半導體禁帶寬度的近3倍,具有更強的耐高壓、高功率能力,更適合於製作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。

第三代半導體材料以氮化鎵(gan)、碳化矽(sic)、氧化鋅(zno)、金剛石為代表,是5g時代的主要材料,其中氮化鎵(gan)和碳化矽(sic)的市場和發展空間最大。根據omdia的《2023年sic和gan功率半導體報告》,到2023年底,全球sic和gan功率半導體的銷售收入預計8.54億美元。

未來十年年均兩位數增長率,到2023年將超過50億美元。

來看,在軍事領域,gan可用於雷達、電子對抗、飛彈和無線通訊通,碳化矽(sic)主要用於噴氣發動機、坦克發動機、艦艇發動機;在民用商業領域,氮化鎵(gan)用於基站、衛星通訊、有線電視、手機充電器等小家電,而碳化矽(sic)主要用於電動汽車、消費電子、新能源、軌道交通等。

實際上,氮化鎵(gan)技術並不是一種新的半導體技術,自2023年起就已經常被用在發光二極體中,但成本昂貴。從製造工藝上來說,氮化鎵沒有液態,不能使用單晶矽生產工藝的傳統直拉法拉出單晶,需要純靠氣體反應合成,而氮氣性質非常穩定,鎵又是非常稀有的金屬(鎵是伴生礦,沒有形成集中的鎵礦,主要從鋁土礦中提煉,成本比較高),而且兩者反應時間長,速度慢,反應產生的副產物多。生產氮化鎵對裝置要求又苛刻,技術複雜,產能極低,眾多因素疊加影響導致氮化鎵單晶材料很貴。

氮化鎵這種材料有哪些應用呢,氮化鎵材料一般會用在什麼地方呢?哪家企業有在做?

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