Въпреки че понастоящем силиций (Si) не може да бъде заменен в производството на чипове с интегрални схеми, след толкова години развитие, всеки зрял полупроводников материал може сам да стимулира развитието на индустрията. И така, какви полупроводникови материали има в индустрията?
Първото поколение полупроводници:
Индустрията е класифицирала полупроводникови материали. Гореспоменатите силиций (Si) и германий (Ge) са първото поколение полупроводникови материали.
Силиций (Si): Гореспоменатият силиций (Si) в момента е най-широко използваният полупроводников материал и интегралните схеми са основно направени от силиций (Si). Силицият (Si) е широко известен, защото е материалът на процесора. Процесорите Intel и AMD са базирани на силиций (Si). Разбира се, освен процесора, ядрата на графичния процесор и флаш паметта за съхранение също са силиций (Si). Светът.
Германий (Ge): Германий (Ge) е материалът на ранните транзистори. Може да се каже, че германий (Ge) е намалял след появата на силиций (Si), но само германий (Ge) не е напълно заменен от силиций (Si) Като един от важните полупроводникови материали, германий (Ge ) все още е активен в някои канални полета като оптични влакна и слънчеви клетки.
Полупроводниковите материали от първо поколение са най-зрелите по отношение на развитието на технологиите и контрола на разходите. Следователно, дори ако полупроводниковите материали от второ и трето поколение напълно превъзхождат силиция (Si) по определени характеристики, те не могат да бъдат заменени с търговска употреба. Ключът към стойността на силиция (Si) е невъзможността да се постигне висока възвръщаемост като силиция (Si).
Полупроводници от второ поколение:
Полупроводниковите материали от второ поколение са коренно различни от полупроводниците от първо поколение. Силицият (Si) и германий (Ge) на полупроводниците от първо поколение принадлежат към елементарни полупроводници, тоест те са съставени от едно вещество. Второто поколение принадлежи на съставни полупроводникови материали, които се синтезират от два или повече елемента и притежават полупроводникови характеристики. Често използваните полупроводници от второ поколение са галиев арсенид (GaAs) и индий фосфид (InP).
Галиев арсенид (GaAs): Галиевият арсенид (GaAs) е един от емблематичните продукти на второто поколение полупроводникови материали. Светодиодните светодиоди, за които често чуваме, включват галиев арсенид (GaAs).
Индий фосфид (InP): Индий фосфид (InP) се получава чрез нагряване и реакция на метален индий и червен фосфор в кварцова тръба. Характеризира се с висока температурна устойчивост, висока честота и висока скорост, така че се използва широко в комуникационната индустрия за направа на комуникационни устройства.
Може да се каже, че полупроводникът от второ поколение е в основата на 4G ерата. Много 4G устройства използват материали, базирани на полупроводникови материали от второ поколение.
Третото поколение полупроводници:
Полупроводникът от трето поколение също е съставен полупроводников материал, който се характеризира с висока лентова междина, висока мощност, висока честота и високо напрежение. Представителните продукти са силициев карбид (SiC) и галиев нитрид (GaN).
Силициев карбид (SiC): Силициевият карбид (SiC) има характеристиките на устойчивост на висока температура и устойчивост на високо напрежение и е много подходящ за превключватели на захранващи устройства. Например, много MOSFET от висок клас на дънни платки са направени от силициев карбид (SiC).
Галиев нитрид (GaN): Галиевият нитрид (GaN) и силициевият карбид (SiC) са полупроводници с висока честота. Те се характеризират с ниска консумация на енергия, подходяща за високи честоти и подходяща за изграждане на 5G базови станции. Единственият недостатък е, че техническите разходи са твърде високи. , Трудно е да се види в търговската област.
В момента разработването на полупроводници от трето поколение е популярно в Китай поради малката разлика между началната точка у нас и в чужбина и възможността за конкуренция.
Предпазни мерки:
Въпреки че тези полупроводникови материали се считат за разделени на първо и второ поколение и звучат като итеративни продукти, всъщност тези полупроводникови материали от първо, второ и трето поколение не са заместителна връзка. Техните характеристики са различни, сценариите за приложение са различни. Първото, второто и третото поколение са само отличителен белег за индустрията, но те са разделени според материала и някои сценарии дори се прилагат заедно едновременно.