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                公司新闻

                第三代半导体材料以化合物什么为主?

                2021-12-28
                博研微纳小编给大家稍微普及一下,在国际上一般把禁带宽度(Eg)大于或等于2.3 eV 的半导体材料称之为宽禁带半导体材料也称第三代半导体材料。常见的第三代半导体材料包括:碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)等。
                 第三代半导体材料以化合物什么为主?
                第三代半导体材料以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表,它们不仅在电子迁移率(低压条件下的高频工作性能)上高于硅材料,还在饱和飘逸速率(高压条件下〗的高频工作性能)强于硅○材料,更有着硅材料无法比拟的禁带宽度(器件的耐压性能、最高工作温度与光学性能),“宽禁带(Wide Band-Gap,WBG)”也是业内之所以重视第三代半导体材料的原因,高禁带宽度的好处是,器件耐高压、耐高温,并且功率大、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。
                 
                国内之所以用“代”这个词来划分半导体材料,主要是受到半导体材料的大规模应用所推动的第三次产业革命所影响,虽然第三代半导体在高温、强辐射、大功率等特殊场景中有着非常显@著的优势,但目前硅材料仍占据市场主导位置,因为硅材料在可靠性和整体性上有着其他半导体材料无法比拟的优势。
                 
                第三代半导体的难点不在于设备和逻辑电路设计,而是在走向大规模商用时,如何降低衬底的价格和如何提高尺寸,以及在如何配合不同材料的制程条件下形成有效的开发流程。
                 
                第三代半导体材料的产业链主要分为衬底-外延-设计-制作-封装,其中衬底是所有半导体芯片的底层材料,主要用于物理支撑、导热、导电;外延则是在衬底材料上生长出来的新半导体晶层,外延层就是制造半导体材芯片的重要原料;
                 
                设计主要包括器件设计和集成电路设计,其中器件设计包括半导体器件∩的结构、材料;制造就是通过光刻、薄膜沉积、刻蚀等复杂工艺流程在外延片上制作出设计好的器件结构和电路;最后的封装便是将制造好的晶圆切割成裸芯片。
                 
                如何降低衬底的价格和如何日高尺寸就是碳化硅目前的主要难点,目前规模化生长碳化硅单晶主要采用物理气相输运法(PVT)或籽晶的升华法。碳化硅生长炉的技术指标和工艺过程中的籽晶制备、生长压力控制、温度场分布控制等因素,决定了单晶质量和主要成本。
                 

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