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、     

第3代半导体材料企业发展状况初探

正第3代半导体材料是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)金刚石为代表的宽禁带半导体材料。相比第1、2代半导体,第3代半导体材料禁带宽度较宽(禁带宽度2.2eV),导热率更高、击穿电场更高、抗辐射能力更强、电子饱和速率更大,基于它们制作的电子器件适合应用于高温、高频、抗辐射及大功率场合。目前SiC和GaN材料的生长与应用技术已经比较成熟,AlN和金刚石材料的研究还处于刚起步的阶段。     

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     

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。     

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     

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     

GaN单晶的HVPE生长与掺杂进展

相比于第一代和第二代半导体材料,第三代半导体材料具有更高的击穿场强、电子饱和速率、热导率以及更宽的带隙,更适用于制备高频、大功率、抗辐射、耐腐蚀的电子器件、光电子器件和发光器件。氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料的代表之一,是制作蓝绿激光、射频微波器件和电力电子器件的理想衬底材料,在激光显示、5G通信、相控阵雷达、航空航天等领域具有广阔的应用前景。氢化物气相外延(Hydride vapor phase epitaxy, HVPE)方法因生长设备简单、生长条件温和和生长速度快而成为制备GaN晶体的主流方法。由于普遍使用石英反应器,HVPE法生长获得的非故意掺杂GaN不可避免地存在施主型杂质Si和O,使其表现出n型半导体特性,但载流子浓度高和电导率低限制了其在高频大功率器件中的应用。掺杂是改善半导体材料电学性能最普遍的方法,通过掺杂不同掺杂剂可以获得不同类型的GaN单晶衬底,提高其电化学特性,从而满足市场应用的不同需求。本文介绍了GaN半导体晶体材料的基本结构和性质,综述了近年来采用HVPE法生长高质量GaN晶体的主要研究进展;对GaN的掺杂特性、掺杂剂类型、生长工艺以及掺杂原子对电学性...     

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     

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     

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     

第3代半导体材料GaN基微波功率器件研究和应用进展

<正>微波功率器件是指工作频段在300M～300GHz这个微波波段内的电子器件,主要用以实现微波功率的发射和放大、控制和接收等功能,是现代相控阵雷达、移动通讯基站等的核心部件。目前微波功率器件的主流产品主要基于第1代半导体材料硅(Si)、锗(Ge)和第2代半导体材料砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)。20世纪90年代,基于第3代宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)的高频、大功率微波器件     

重塑世界半导体产业新格局

<正>近年来,迅速发展起来的以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)等(还包括金刚石、氮化铝)为代表的第3代半导体材料成为固态光源和电力电子、微波射频器件的"核芯",在半导体照明、新一代移动通信、智能电网、新能源汽车、消费类电子等领域具有广阔的应用前景,可望成为支撑军事和民用产业发展的重点新材料,正在成为全球半导体产业新的战略高地。着眼全球,欧美、日、韩等发达国家正在积极布局、出台规划,意图抢占这一战略制高点。而     

碳化硅材料及技术研究进展

<正>一、引言在半导体材料的发展历史上,通常将硅(Si)、锗(Ge)称作第1代半导体。将砷化镓(Ga As)、磷化铟(In P)、磷化镓(Ga P)等为代表的合金半导体称作第2代半导体。在其之后发展起来的宽带隙半导体,碳化硅(Si C)、氮化镓(Ga N)、氮化铝(Al N)及金刚石等称为第3代半导体。Si C作为第3代半导体的杰出代表之一,相比前2代半导体材料,具有宽带隙、高热导率高、较大的电子饱和漂移速率、高化学稳定性、高击穿电场高等诸多优点,在高温、高频、大     

“第5届欧洲SiC及相关材料会议”——重点讨论衬底和外延生长

在意大利召开的(2004年)第5届欧洲SiC及相关材料会议(ECSCRM)的重点是：消除SiC衬底中的微管道，实时改变生长条件以降低GaN／Si异质结中的应变，在Si衬底上生长立方SiC。     

新型紫外光源研制成功

以GaN为代表的第三代半导体材料,是制造短波长高功率发光器件和高温大功率电子器件的具有代表性的半导体材料。到目前为止,国际上高功率蓝色发光二极管(LED)、绿色LED、白光LED、蓝紫色LED及激光器等已实现了批量生产,走向了商业市场。 GaN半导体材料与器件的研究已历时30多年。前20年进展缓慢,未能研制出实用化的器件。近十年来,在日本获得了突     

高附加值产品助推信息产业发展

电子信息材料是指在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中所用的材料,主要包括单晶硅为代表的半导体微电子材料;激光晶体为代表的光电子材料;介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料;钕铁硼永磁材料为代表的磁性材料;光纤通信材料;磁存储和光盘存储为主的数据存储材料;压电晶体与薄膜材料;贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等。这些基础材料及其产品支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等现代信息产业发展。近年来,电子信息材料总体发展趋势向着大尺寸、高均匀性、高完整性,及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体、SiC、GaN、ZnSe等宽带半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料及各种纳米电子材料等。