Što je poluvodič?
Ostavite poruku
Poluvodiči su vrsta materijala s vodljivošću između vodiča i izolatora, a njihova vodljivost značajno se mijenja s vanjskim uvjetima. Ova karakteristika poluvodiča čini osnovni materijal moderne elektroničke informacijske industrije.
Iz perspektive teorije bendova, jezgrena razlika između vodiča, poluvodiča i izolatora leži u njihovim različitim širinama pojasa. Na određenoj temperaturi, elektroni na kovalentnim vezama oslanjaju se na toplinsku pobudu kako bi dobili energiju i odvojili se od kovalentne veze, postajući kvazi bez elektrona koji se slobodno kreću u kristalu. Minimalna energija potrebna za oslobađanje od kovalentnih veza je širina pojasa.
Hafnijum, Kao najvažnija i gotovo nezamjenjiva primjena u poluvodičima, koristi se za izradu dielektričnog sloja vrata u poluvodičkom polju metalnog oksida - efekt tranzistora (MOSFETS), posebno u obliku njegovog oksida -, HSHNIUDES (HSOIMIMS, HSOIMS (HSOIMIMS, HSHNIUDS (HSHNIUDES, HSHNIUMS (HSHNIUMS, HSIOTS (HSHNIUMS, HSHNIUMS, HSIOTS (HSHNIUMS, HSIOTS (HSHNIUMS, HSIOTS (HSHNIUMS, HSIOTS (HSIOTS, HSIOT (HSIOTS, HSIOTS (HSHNIUMS, HSIOT (HFNIIMS, HSION (HFNIUDS, HSION ({}.
Zašto to mora biti Hafnium? -Otkrivanje stoljetnog problema "curenja vrata"
Prije tehnološkog čvora od 45 nm, dielektrični sloj tranzistora izrađen je od silicij -dioksida (SiO ₂). Kako se veličina tranzistora i dalje smanjuje, sloj silicij dioksida također se mora učiniti izuzetno tankim (samo nekoliko atomskih slojeva debljine), ali to dovodi do kobnog problema: kvantnog učinka tuneliranja.
Problem: Izuzetno tanak SIO ₂ sloj ne može učinkovito blokirati elektrone, što rezultira strujnim curenjem s vrata u kanal. To će uzrokovati nagli porast potrošnje energije čipova, ozbiljne stvaranje topline i kraj Mooreovog zakona.
Rješenje: Upotrijebite materijale "High -} k" umjesto SiO ₂. Prema zakonu kapaciteta, koristeći visoke - k materijale s debljim fizičkom debljinom, ali ista "električna ekvivalentna debljina" može održavati kontrolu nad kanalom, a istovremeno učinkovito blokira struju curenja.
Hafnium oksid (HFO ₂) je krajnji izbor zbog svojih jedinstvenih sveobuhvatnih svojstava:
Visoka dielektrična konstanta (k vrijednost): k vrijednost HFO ₂ je oko 25, mnogo veća od 3,9 od SiO ₂. To znači da se može učiniti fizički debljim, učinkovito suzbijajući struju curenja vrata uzrokovane kvantnim tuneliranjem i značajno smanjenjem potrošnje energije.
Dobra toplinska stabilnost: HFO ₂ može se dobro povezati sa silikonskim supstratima i održavati strukturnu stabilnost tijekom sljedećih visokih - temperaturnih procesa, bez kristalizacije ili nuspojava sa silicijum.
Prikladan pomak opsega: Dovoljno je pomaka provođenja i valentnih opsega između HFO ₂ i silicija, što može tvoriti dobru energetsku barijeru i učinkovito blokirati nosače naboja.
Kompatibilan s postojećim procesima: Iako je to novi materijal, HFO ₂ može se odlagati s visokom kvalitetom, ujednačenosti i sukladnošću kroz taloženje atomskog sloja (ALD), tehnologijom kompatibilnom s CMOS procesima, kako bi se zadovoljile potrebe velike proizvodnje -}.
Dirigent: U energetskom pojasu, valentni pojas preklapa se s opsegom provodljivosti ili valentnim pojasom nije u potpunosti ispunjen elektronima, što rezultira velikim brojem slobodno pokretnih elektrona i snažnom vodljivošću.
Semiconductor: Valentni pojas u energetskom pojasu ispunjen je elektronima, ali širina pojasa je relativno mala. Na apsolutnoj nuli, poluvodiči nisu - vodljivi. Kad se temperatura raste ili postoji svjetlost, mali broj elektrona u valentnom pojasu uzbuđen je u provedbenom pojasu, ostavljajući rupe u valentnom pojasu. Pod djelovanjem vanjskog električnog polja, i elektroni i rupe mogu sudjelovati u provođenju.
Izolator: Valentni pojas u energetskom pojasu ispunjen je elektronima, ali širina pojasa je velika. Na sobnoj temperaturi gotovo nikakav elektroni ne mogu biti uzbuđeni na opsegu provođenja, tako da je vodljivost izuzetno loša.
Prva generacija poluvodičkih materijala uglavnom se odnosi na poluvodičke materijale kao što su germanij (GE) i silicij (SI), koji se uglavnom koriste za odvajanje uređaja i proizvodnju čipova. Pedesetih godina prošlog vijeka germanij je dominirao u industriji poluvodiča. Krajem šezdesetih godina silicij je postupno zamijenio germanij i široko se koristio. Silicij ima veliku količinu rezerve u prirodi. S povećanjem zrelosti velike tehnologije pripreme silicija i silicija - - koji se temelji na proizvodnji čipova, silicij - tehnologija čipsa utemeljena na čipu brzo se razvila duž Moore -ovog zakona, formirajući ogromnu industriju čipa. Većina čipova danas su čipovi temeljeni na silicijumu -, poput CPU -a, GPU -a, memorije, FPGAS, itd.
Druga generacija poluvodičkih materijala uglavnom se odnosi na složene poluvodičke materijale, poput galij arsenida (GAAS), indija antimonida (INSB), itd. U usporedbi sa silicijum, složeni poluvodički materijali imaju velike pojaseve, nisku koncentraciju nosača, dobre optoelektroničke svojstva, kao i dobra toplina. Oni se uglavnom koriste za proizvodnju visoke - brzine, frekvencije visoke -, visoke - snage luminescentnih elektroničkih uređaja i široko se koriste u poljima kao što su mikrovalna komunikacija, satelitska komunikacija, optička komunikacija, optička uređaja i satelitska navigacija. Međutim, složeni poluvodički materijali su izuzetno oskudni, s problemima kao što su nedostaci duboke razine, poteškoća u pripremi velikih rezbariva -, visokih cijena i toksičnosti, koji ograničavaju primjenu složenih poluvodičkih materijala u određenoj mjeri.
Treći - Generation Semiconductor Materijali uglavnom su predstavljeni silicijskim karbidom (SIC), galijskim nitridom (GAN) i cink oksidom (ZnO), koji imaju široke karakteristike pojasa, pa su stoga poznati i kao široki materijali za poluvodiča BandGAP. Široki poluvodički materijali imaju karakteristike kao što su jaka čvrstoća polja, visoke brzine elektrona zasićenja, visoka toplinska vodljivost, visoka gustoća elektrona i visoka mobilnost. Oni se široko koriste u proizvodnji visoke - otporne na temperaturu, visoke frekvencije -, visoke - snage i elektroničkih uređaja otpornih na zračenje, uglavnom u osvjetljenju poluvodiča, 5G komunikacije, satelitske komunikacije, aerice i ostalih frizura.
Poluvodički materijali četvrte generacije imaju ultra široku pojasu i veću snagu polja polja od poluvodiča treće generacije, poput galija oksida (GA2O3), aluminijskog nitrida (AIN), dijamanta (C) itd., Stoga se nazivaju Ultra širokim materijalima za BandGap Semiconductor. Ultra široki pojasni poluvodički materijali mogu izdržati veće napone i moći, što ih čini prikladnim za proizvodnju visokih - električnih uređaja za napajanje i visoki - performanse RF elektroničkih uređaja. Međutim, proizvodnja i priprema ovih materijala su teška, a proces proizvodnje još nije zreo. Na primjer, - ga2o3 može se pripremiti s dobrim n - tipa ga2o3 doping elementima donora kao što su SI, GE i SN. Međutim, zbog ravnog opsega valencije, velike učinkovite mase, lako stvaranja samo zarobljenih rupa i efekta samopropuštavanja od samog materijala - ga2o3, p {- doping je teško postići, čineći nemoguće pripremiti idealne homogene PN spajanja.
Shaanxi Zhongheng Weichuang Metal Materials Co., Ltd., kao vodeći proizvođač materijala Hafnium materijala i globalni izvoznik u Kini, uvijek je bio opredijeljen za pružanje klijentima visoku - kvalitetu i visoku - čistoću. Inzistiramo na integriranom radu od proizvodnje do prodaje, bez ikakvih posrednih veza, kako bismo osigurali da možete dobiti pouzdane proizvode izravno isporučene iz izvora po najkonkurentnijoj cijeni.
Tvrtka strogo kontrolira svaki proizvodni proces, a svi Hafnium materijali ispunjavaju međunarodne standarde s čvrstom i zajamčenom kvalitetom. Imamo profesionalni tim za usluge kupcima koji je uvijek na mreži kako bi odgovorio na vaše potrebe, pružajući besplatne usluge u cijelom procesu od tehničkog savjetovanja do - prodajne podrške, osiguravajući glatku suradnju i mir u nabavi.
Ako imate bilo kakve potrebe, slobodno se raspitajte:
E -pošta:zhwcjs2022@163.com
Shaanxi Zhongheng Weichuang Metal Materials Co., Ltd., spreman je stvoriti vrijednost s globalnim kupcima putem izvrsnih proizvoda i iskrenih usluga, te zajedno raditi za pobjedu - pobjedu!
