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半导体碳化硅单晶材料的发展

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半导体碳化硅单晶材料的发展

发布日期:2016-02-16 00:00 来源:http://www.ddxdf.com 点击:

单晶材料以硅(Si)、砷化镓(GaAs)为代表的一代和二代半导体材料的高速发展,推动了微电子、光电子技术的迅猛发展。然而受材料性能所限,这些半导体材料制成的器件大都只能在200℃以下的环境中工作,不能满足现代电子技术对高温、高频、高压以及抗辐射器件的要求。作为第三代宽带隙半导体材料的代表,碳化硅(SiC)单晶材料具有禁带宽度大(~Si的3倍)、热导率高(~Si的3.3倍或GaAs的10倍)、电子饱和迁移速率高(~Si的2.5倍)和击穿电场高(~Si的10倍或GaAs的5倍)等性质[1-2],如表1所示。SiC器件在高温、高压、高频、大功率电子器件领域和航天、军工、核能等环境应用领域有着不可替代的优势[3-7],弥补了传统半导体材料器件在实际应用中的缺陷,正逐渐成为功率半导体的主流。


自然界中物质的存在状态有三种:气态、液态、固态


固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体


晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。


单晶是由结构基元在三维空间内,呈周期排列而成的固态物质。如水晶,金刚石,宝石等。单向有序排列决定了它具有以下特征:均匀性、各向异性、自限性、对称性、小内能和大稳定性。随着生产和科学技术的发展?天然单晶已经不能满足人们的需要,各种产业都提出了对单晶材料的大量需求,如:钟表业提出了对红宝石的大量需求、机械加工业提出了对金刚石的需求等等。于是单晶材料的历史就进入了人工制备的阶段。单晶材料

单晶材料


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