তৃতীয় প্রজন্মের অর্ধপরিবাহী শিল্প কী?

সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলি কালানুক্রমিক ক্রমে তিনটি প্রজন্মের মধ্যে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে। প্রথম প্রজন্মে সাধারণ প্রাথমিক উপকরণ যেমন জার্মিয়াম এবং সিলিকন থাকে যা সুবিধাজনক স্যুইচিং দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং সাধারণত সংহত সার্কিটগুলিতে ব্যবহৃত হয়। দ্বিতীয় প্রজন্মের যৌগিক অর্ধপরিবাহী যেমন গ্যালিয়াম আর্সেনাইড এবং ইন্ডিয়াম ফসফাইডগুলি মূলত লুমিনসেন্ট এবং যোগাযোগের উপকরণগুলিতে ব্যবহৃত হয়। তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে মূলত যৌগিক অর্ধপরিবাহী যেমন অন্তর্ভুক্ত থাকেসিলিকন কার্বাইডএবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড, পাশাপাশি হীরার মতো বিশেষ উপাদান। এর দুর্দান্ত শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সিলিকন কার্বাইড উপকরণগুলি ধীরে ধীরে শক্তি এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইসের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হচ্ছে।

তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরগুলির ভোল্টেজ সহ্য করা আরও ভাল এবং উচ্চ-শক্তি ডিভাইসের জন্য আদর্শ উপকরণ। তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে মূলত সিলিকন কার্বাইড এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড উপকরণ থাকে। এসআইসির ব্যান্ডগ্যাপ প্রস্থটি 3.2EV, এবং GAN এর 3.4EV, যা এসআই এর ব্যান্ডগ্যাপ প্রস্থকে 1.12EV এ ছাড়িয়ে গেছে। যেহেতু তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে সাধারণত একটি বিস্তৃত ব্যান্ড ফাঁক থাকে, তাদের ভোল্টেজ প্রতিরোধের এবং তাপ প্রতিরোধের আরও ভাল থাকে এবং প্রায়শই উচ্চ-শক্তি ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে সিলিকন কার্বাইড ধীরে ধীরে বড় আকারের অ্যাপ্লিকেশন প্রবেশ করেছে। পাওয়ার ডিভাইসের ক্ষেত্রে সিলিকন কার্বাইড ডায়োড এবং মোসফেটগুলি বাণিজ্যিক আবেদন শুরু করেছে।

সিলিকন কার্বাইডের সাথে তৈরি পাওয়ার ডিভাইসগুলি সিলিকন-ভিত্তিক পাওয়ার ডিভাইসের তুলনায় সাবস্ট্রেটের পারফরম্যান্সে আরও বেশি সুবিধা রয়েছে: (1) শক্তিশালী উচ্চ-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য। সিলিকন কার্বাইডের ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি সিলিকনের চেয়ে দশগুণ বেশি, যা সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের উচ্চ-ভোল্টেজ প্রতিরোধকে একই সিলিকন ডিভাইসের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি করে তোলে। (2) আরও ভাল উচ্চ-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য। সিলিকন কার্বাইডের সিলিকনের চেয়ে উচ্চতর তাপীয় পরিবাহিতা রয়েছে, যা ডিভাইসগুলির পক্ষে তাপকে বিলুপ্ত করা সহজ করে তোলে এবং উচ্চতর চূড়ান্ত অপারেটিং তাপমাত্রার জন্য অনুমতি দেয়। উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধের তাপমাত্রা হ্রাস করার সময় প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করার সময় পাওয়ার ঘনত্বকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তুলতে পারে, টার্মিনালটিকে হালকা এবং ছোট করে তোলে। (3) কম শক্তি ক্ষতি। সিলিকন কার্বাইডের সিলিকনের চেয়ে দ্বিগুণ স্যাচুরেশন ইলেক্ট্রন ড্রিফ্ট রেট রয়েছে, যা সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলিকে অত্যন্ত কম অন-প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অন-ক্ষতি করে তোলে। সিলিকন কার্বাইডের সিলিকনের চেয়ে তিনগুণ একটি ব্যান্ডগ্যাপ প্রস্থ রয়েছে, যা সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসের তুলনায় সিলিকন ডিভাইসের তুলনায় ফুটো বর্তমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যার ফলে বিদ্যুৎ ক্ষতি হ্রাস করে। সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলির টার্ন-অফ প্রক্রিয়া চলাকালীন বর্তমান লেজিং নেই, কম স্যুইচিং ক্ষতি রয়েছে এবং ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।

প্রাসঙ্গিক তথ্য অনুসারে, একই স্পেসিফিকেশনের সিলিকন কার্বাইড-ভিত্তিক এমওএসএফইটিগুলির অন-প্রতিরোধটি সিলিকন-ভিত্তিক এমওএসএফইটিগুলির 1/200 এবং তাদের আকার সিলিকন-ভিত্তিক মোসফেটগুলির 1/10। একই স্পেসিফিকেশনের বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদলগুলির জন্য, সিলিকন কার্বাইড-ভিত্তিক এমওএসএফইটি ব্যবহার করে সিস্টেমের মোট শক্তি হ্রাস সিলিকন-ভিত্তিক আইজিবিটিএস ব্যবহারের তুলনায় 1/4 এর চেয়ে কম।

বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলির পার্থক্য অনুসারে, সিলিকন কার্বাইড স্তরগুলি দুটি ধরণের শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে: আধা-ইনসুলেটিং সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটস এবং কন্ডাকটিভ সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটস। এই দুই ধরণের সাবস্ট্রেট পরেএপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি, যথাক্রমে পাওয়ার ডিভাইস এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইসগুলির মতো পৃথক ডিভাইসগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে, সেমি-ইনসুলেটিং সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটগুলি মূলত গ্যালিয়াম নাইট্রাইড আরএফ ডিভাইস, অপটোলেক্ট্রোনিক ডিভাইসগুলি ইত্যাদি উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়, ক্রমবর্ধমান গ্যালিয়াম নাইট্রাইড এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলি সেমি-ইনসুলেটিং সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটস হিসাবে গ্যালিকন কার্বাইড-ভিত্তিক এপিটাক্সিয়াল ওয়েফার হিসাবে তৈরি করতে পারে। পরিবাহী সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটগুলি মূলত পাওয়ার ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। সিলিকন পাওয়ার ডিভাইসগুলির traditional তিহ্যবাহী উত্পাদন প্রক্রিয়াটির বিপরীতে সিলিকন কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইসগুলি সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেটে সরাসরি বানোয়াট করা যায় না। পরিবর্তে, সিলিকন কার্বাইড এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি একটি সিলিকন কার্বাইড এপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফার পাওয়ার জন্য একটি পরিবাহী সাবস্ট্রেটে জন্মানো দরকার এবং তারপরে স্কটকি ডায়োডস, মোসফেটস, আইজিবিটিএস এবং অন্যান্য পাওয়ার ডিভাইসগুলি এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটিতে তৈরি করা যায়।