发布日期:2023-12-18 22:42:13

砷化镓技术砷化镓技术:迈向高效能高速率的未来

本文目录

  1. 为什么砷化镓比硅更适合?
  2. 砷化硅是什么?
  3. 高科技材料的特点?
  4. 锗硅工艺和cmos区别?
  5. 硅基半导体材料?

为什么砷化镓比硅更适合?

砷化镓比硅更适合于制作单片微波集成电路(包括超高速电路)主要是由于:

①半绝缘砷化镓衬底的电阻率高达107~109欧·厘米,微波传输损耗小;

②砷化镓电子迁移率比硅高5倍左右,工作频率高,速度快;

③关键有源器件砷化镓金属-半导体场效应晶体管是一种多功能器件,抗辐照性能好,所以砷化镓单片微波集成电路在固态相控阵雷达、电子对抗设备、战术导弹、电视卫星接收、微波通信和超高速计算机、大容量信息处理方面有广泛的应用前景。

砷化硅是什么?

砷化硅是继硅之后被研究最深入、应用最广泛的半导体材料,由于禁带宽度宽、电子迁移率高,因而不仅可直接研制光电子器件,如发光二极管、可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器,红外探测器和高效太阳能电池等,而且在微电子方面,以半绝缘砷化镓为基体,用直接离子注入自对准平面工艺研制的砷化镓高速数字电路、微波单片电路、光电集成电路、低噪声及大功率场效应晶体管,具有速度快、频率高、低功耗和抗辐射等特点,不仅在国防上具有重要意义,在民用和国民经济建设中更有广泛应用。

高科技材料的特点?

特点有:高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等。

随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。

例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。

锗硅工艺和cmos区别?

CMOS 是一种晶体管,晶体管的概念是区别与电子管

早些时候,电子信号要发射出去,需要放大,用的是真空玻璃的电子放大器,有控制栅极,有阴极电子发射端,有阳极收集端(收集电子的)

后来,1947年,咱们集成电路的发明人,用晶体实现了电信号的放大,用的是锗晶体做成的半导体器件,就叫晶体管

晶体管,有两种模式,一种是单极型晶体管,一种载流子参与工作,另一种是双极型晶体管,两种载流子参与工作

单极型的晶体管,也叫场效应管,场效应,就是利用电场效应改变电荷分布,场效应晶体管,就是利用电压(电场),改变了工作电流的大小,有结型场效应管,和金属氧化物半导体型场效应管(MOSFET)

双极型晶体管,就是两个PN结共同作用,主要分为PNP型、NPN型

继续,MOSFET,继续分类,就是N-MOSFET和P-MOSFET,这俩器件组合在一起叫做推挽型MOSFET,也叫CMOS,CMOS=NMOS+PMOS

无论是做双极晶体管,还是单极晶体管,可选的材料体系有硅、锗、锗硅合金、砷化镓化合物、铟磷化合物...等等

硅基半导体材料?

是以硅材料为基础发展起来的新型材料。包括绝缘层上的硅材料、锗硅材料、多孔硅、微晶硅以及以硅为基底异质外延其他化合物半导体材料等。

第一代半导体以硅(Si)和锗(Ge)为代表,当前全球绝大多数的半导体器件均以硅为基础材料制造,占据着半导体产业90%以上的市场份额。

第二代半导体以砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)等化合物为代表,这类半导体主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。

第三代半导体以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等化合物为代表,又被称为宽禁带半导体材料,应用场景主要分布在功率和射频领域。与前两代半导体材料相比,第三代半导体具备更宽的禁带宽度、饱和电子漂移速率高、更高的击穿电场、导热率高等优点。

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