国外第3代半导体材料项目国家支持行动初探

<正>相比第1代与第2代半导体材料,第3代半导体材料是具有较大禁带宽度(禁带宽度2.2eV)的半导体材料。第3代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO),其中,发展较为成熟的是SiC和GaN。第3代半导体材料在导热率、抗辐射能力、击穿电场、电子饱和速率等方面     

第三代半导体或将引发又一次照明革命

事件：继硅（si）引导的第一代半导体和砷化镓（GaAs）引导的第二代半导体后，以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的第三代半导体材料闪亮登场并已逐步发展壮大。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度，高的击穿电场、高的热导率、高的电子饱和速率和更高的抗辐射能力，因而更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。此外，第三代半导体材料由于具有发光效率高、频率高等特点，因而在一些蓝、绿、紫光的发光二极管、半导体激光器等方面有着广泛的应用。从目前第三代半导体材料和器件的研究来看，较为成熟的是碳化硅SiC和GaN半导体材料，而Zn0、金刚石和A1N等宽禁带半导体材料的研究尚属起步阶段。     

第3代半导体材料在光电器件方面的发展和应用

<正>一、第3代半导体材料概述第3代半导体材料是继第1代半导体材料和第2代半导体材料之后,近20年刚刚发展起来的新型宽禁带半导体材料。第3代半导体材料以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)和氮化铝(AlN)等宽禁带化合物半导体为代表,其具有高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率及高抗辐射能力等特点,因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,在光电子领     

第3代半导体碳化硅功率器件用高导热氮化硅陶瓷基板最新进展

正第3代半导体一般指禁带宽度大于2.2eV的半导体材料,也称为宽禁带半导体材料。半导体产业发展大致分为3个阶段,以硅(Si)为代表的通常称为第1代半导体材料;以砷化镓为代表的称为第2代半导体材料,已得到广泛应用;而以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石等宽禁带为代表的第3代半导体材料,由于其较第1代、     

GaN-第三代半导体的曙光

在半导体产业的发展中,一般将Si、Ge称为第1代电子材料;而将GaAs、InP、GaP、InAs、AlAs及其合金等称为第2代电子材料;宽禁带(Eg>2.3eV)半导体材料近年来发展十分迅速,成为第3代电子材料,主要包括SiC、ZnSe、金刚石和GaN等。宽禁带半导体材料具有禁带宽度大,电子漂移饱和     

5G关键材料——第三代半导体材料市场发展简析

正氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄,由于性能不同,GaN和SiC的应用领域也不相同。GaN具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点,已经成为5G时代最具增长潜质的热点材料之一。一、第三代半导体材料行业市场发展现状半导体在过去主要经历了三代变化,20世纪60年代以硅(Si)、锗(Ge)为代表第一代半导体材     

第3代半导体互连材料概述

<正>以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的第3代半导体材料,是继以硅(Si)基半导体为代表的第1代半导体材料和以砷化镓(GaAs)和锑化铟(InSb)为代表的第2代半导体材料之后,在近些年发展起来的新型半导体材料。与Si相比,GaN和SiC均具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的载流子迁移率等特点,更适合当前对高功率、高温、高能效以及轻便小型化     

第3代半导体产业发展概况

<正>第3代半导体是指以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、金刚石、氧化锌(ZnO)为代表的宽禁带半导体材料,各类半导体材料的带隙能比较见表1。与传统的第1代、第2代半导体材料硅(Si)和砷化镓(GaAs)相比,第3代半导体具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速度高、介电常数小等独特的性能,使其在光电器件、电力电子、射频微波器件、激光器和探测器件等方面展现出巨大     

第3代半导体材料发展现状及建议

<正>第3代半导体材料即宽禁带半导体材料,又称高温半导体材料,主要包括碳化硅(Si C)、氮化镓(Ga N)、氮化铝(Al N)、氧化锌(Zn O)、金刚石等。这类材料具有宽的禁带宽度(禁带宽度大于2.2e V)、高的热导率、高的击穿电场、高的抗辐射能力、高的电子饱和速率等特点,适用于高温、高频、抗辐射及大功率器件的制作。第3代半导体材料凭借着其优异的特性,未来应用前景十分广阔。     

大力发展第3代半导体产业 助力实现“双碳”目标

正以碳化硅、氮化镓等为代表的宽禁带半导体材料被称为"第3代半导体材料",因具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、大功率及抗辐射器件,可广泛应用在高压、高频、高温以及高可靠性等领域,包括射频通信、雷达、卫星、电源管理、汽车电子、工业电力电子等。     

氮化镓材料在传感器中的应用

<正>氮化镓(GaN)是直接宽带隙半导体材料,属于第3代半导体。相较于硅、砷化镓等,GaN的禁带宽度更大、击穿电场强度更高,具有更高的电子饱和度和漂移速率、更强的抗辐照能力以及较强的化学稳定性。氮化镓材料与硅、砷化镓材料的电子性能对比如表1所示。目前GaN制备工艺成熟,已经能够利用GaN制造出结构复杂的器件。GaN基紫外探测器由于在可见光和红外光范围内都没有响应,其在可见光和红外光背景下的紫外光探测具     

高功率半导体热沉材料步入“钻铜”时代

正金刚石/铜(Dia/Cu),又名"钻铜",是一种金刚石和铜的复合材料(见图1)。通常采用压力浸渗工艺或粉末冶金工艺制备。新1代半导体材料的发展水平直接决定和影响了金刚石/铜热沉材料的诞生和产业化进程。随着砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等第2代、第3代高功率半导体芯片、器件的散热需求增加,金刚石     

第3代半导体发展概述及我国的机遇、挑战与对策

正第3代半导体材料是指带隙宽度明显大于硅(Si)(1.1eV)和砷化镓(GaAs)(1.4eV)的宽禁带半导体材料。它具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能,是固态光源、下一代射频和电力电子器件的"核心",在半导体照明、消费类电子、5G移动通信、新能源汽车、智能电网、轨道交通等领域有广阔的应用前景,有望突破传统半导体技术的瓶颈,与第1代、第2代半导体技术互补,对节能减排、产业转型升级、催生     

碳化硅材料特性及其应用浅析

正一、碳化硅单晶特性以碳化硅(Si C)、氮化镓(Ga N)为代表的宽禁带半导体材料,被称为第3代半导体材料。与第1代、第2代半导体材料相比较,Si C具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点[1]。Si C是目前发展最为成熟的宽禁带半导体材料之一,Si C在工作温度、抗辐射、耐击穿电压等性能方     

等离子体增强原子层沉积AlN外延单晶GaN研究

氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料,具有较大的禁带宽度,较高的击穿电场强度、电子迁移率、热导系数以及直接带隙等优异特性,被广泛应用于电子器件和光电子器件中。由于与衬底的失配问题,早期工艺制备GaN材料难以获得高质量单晶GaN薄膜。直到采用两步生长法,即先在衬底上低温生长氮化铝(AlN)成核层,再高温生长GaN,才极大地提高了GaN材料的质量。目前用于制备AlN成核层的方法有磁控溅射以及分子束外延等,为了进一步提高GaN晶体质量,本研究提出在两英寸c面蓝宝石衬底上使用等离子体增强原子层沉积(Plasma-enhanced AtomicLayerDeposition,PEALD)方法制备AlN成核层来外延GaN。相比于磁控溅射方法,PEALD方法制备AlN的晶体质量更好;相比于分子束外延方法, PEALD方法的工艺简单、成本低且产量大。沉积AlN的表征结果表明,AlN沉积速率为0.1 nm/cycle,并且AlN薄膜具有随其厚度变化而变化的岛状形貌。外延GaN表征结果表明,当沉积厚度为20.8 nm的AlN时, GaN外延层的表面最平整,均方根粗糙度为0.272 nm,同时具有最好的光学...     

宽禁带半导体AlN晶体发展现状及展望

<正>半导体材料与技术是现代信息技术发展的基石,以硅(Si)和砷化镓(Ga As)材料为代表第1代、第3代半导体技术,奠定了20世纪微电子和光电子工业的基础,极大地推动了社会的进步和变革。随着技术的发展,传统的Si和Ga As半导体器件性能已接近其材料本身决定的理论极限。因此第3代半导体材料(即宽禁带半导体材料,禁带宽度大于2.2e V)正日益受到人们的重视。宽禁带半导体材料主要是指碳化     

碳化硅半导体材料的研究现状及发展前景

碳化硅(SiC)具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移率大、临界击穿电场高、介电常数低及化学稳定性好等诸多优点,是具有广阔前景的第三代半导体材料。本文从半导体产业链分析了碳化硅半导体的研究现状及发展前景。     

氮化镓材料专利计量分析及启示

<正>氮化镓(Gallium Nitride,Ga N)基半导体材料是继硅和砷化镓基材料后的新一代半导体材料,被称为第3代半导体材料。氮化镓材料由于具有禁带宽度大、击穿电场高、介电常数小、电子饱和漂移速度高、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等独特的特性,在光电子器件和高温、高频大功率电子等微电子器件领域有广阔的应用前景[1.2]。氮化镓材料的应用首先是在发光器件领域取得重大突破的。1991年,日     

加快发展我国第3代半导体材料 力争实现产业赶超

<正>我国半导体产业长期受制于人,每年进口芯片的支出就超过2 000亿美元,高于进口石油的花费。这种被动局面很大程度上与我国半导体材料技术不强有关。近年来,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第3代半导体材料正在兴起,美国早在2014年就成立了下一代电力电子制造创新学院,重点推进第3代半导体材料的技术研发与应用开发。如何抓住第3代半导体材料发展机会,实现我国半导体产业的弯     

碳化硅、氮化镓市场商机巨大 厂商如何把握？

正第三代半导体材料受市场关注,包括碳化硅(SiC)材料以及氮化镓(GaN)产品,台积电也于上周宣布与意法半导体合作切入氮化镓市场,半导体业者包括环球晶、合晶、太极、嘉晶(3016)以及母公司汉磊、茂硅、世界、精材等厂商开始也切入此领域。随着此类第三代半导体材料具有更高效节能、更高功率等优势,更适用在5G通讯、超高压产品如电动车领域,未