మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ అంటే ఏమిటి?

మీరు మూడవ తరం సెమీకండక్టర్లను చూసినప్పుడు, మొదటి మరియు రెండవ తరాలు ఏమిటో మీరు ఖచ్చితంగా ఆశ్చర్యపోతారు. సెమీకండక్టర్ తయారీలో ఉపయోగించే పదార్థాల ఆధారంగా ఇక్కడ "తరం" వర్గీకరించబడింది. చిప్ తయారీలో మొదటి దశ ఇసుక నుండి అధిక-స్వచ్ఛత సిలికాన్‌ను తీయడం. సిలికాన్ సెమీకండక్టర్ల తయారీకి ప్రారంభ పదార్థాలలో ఒకటి మరియు మొదటి తరం సెమీకండక్టర్లను కూడా.

పదార్థాల ద్వారా వేరు చేయండి:

మొదటి తరం సెమీకండక్టర్స్:సిలికాన్ (SI) మరియు జెర్మినియం (GE) ను సెమీకండక్టర్ ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించారు.

రెండవ తరం సెమీకండక్టర్స్:గల్లియం ఆర్సెనైడ్ (GAAS), ఇండియం ఫాస్ఫైడ్ (INP) మొదలైన వాటిని సెమీకండక్టర్ ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించడం.

మూడవ తరం సెమీకండక్టర్స్:గాలియం నైట్రైడ్ (GAN) ను ఉపయోగించడం,సిలికాన్ కార్బైడ్(Sic), జింక్ సెలెనైడ్ (ZNSE) మొదలైనవి ముడి పదార్థాలుగా.

మూడవ తరం యొక్క లక్షణాలు

• అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత;
• అధిక పీడన నిరోధకత;
• అధిక కరెంట్‌ను తట్టుకోండి;
• అధిక శక్తి;
• అధిక పని పౌన frequency పున్యం;
• తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు తక్కువ ఉష్ణ ఉత్పత్తి;
• బలమైన రేడియేషన్ నిరోధకత

ఉదాహరణకు శక్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీని తీసుకోండి. మొదటి తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థాల ప్రతినిధి సిలికాన్, సుమారు 100Wz శక్తిని కలిగి ఉంది, కానీ 3GHz యొక్క పౌన frequency పున్యం మాత్రమే. రెండవ తరం యొక్క ప్రతినిధి, గాలియం ఆర్సెనైడ్, 100W కన్నా తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంది, కానీ దాని పౌన frequency పున్యం 100GHz కి చేరుకుంటుంది. అందువల్ల, మొదటి రెండు తరాల సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు ఒకదానికొకటి మరింత పరిపూరకరమైనవి.

మూడవ తరం సెమీకండక్టర్స్, గల్లియం నైట్రైడ్ మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ప్రతినిధులు 1000W కంటే ఎక్కువ విద్యుత్ ఉత్పత్తిని మరియు 100GHz కి దగ్గరగా ఉన్న ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటారు. వాటి ప్రయోజనాలు చాలా స్పష్టంగా ఉన్నాయి, కాబట్టి అవి భవిష్యత్తులో మొదటి రెండు తరాల సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను భర్తీ చేయవచ్చు. మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ల యొక్క ప్రయోజనాలు ఎక్కువగా ఒక బిందువుకు ఆపాదించబడ్డాయి: మొదటి రెండు సెమీకండక్టర్లతో పోలిస్తే అవి పెద్ద బ్యాండ్‌గ్యాప్ వెడల్పును కలిగి ఉంటాయి. మూడు తరాల సెమీకండక్టర్లలో ప్రధాన భేదం సూచిక బ్యాండ్‌గ్యాప్ వెడల్పు అని కూడా చెప్పవచ్చు.

పై ప్రయోజనాల కారణంగా, మూడవ విషయం ఏమిటంటే, సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక పీడనం, అధిక శక్తి, అధిక పౌన frequency పున్యం మరియు అధిక రేడియేషన్ వంటి కఠినమైన వాతావరణాల కోసం ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్ టెక్నాలజీ యొక్క అవసరాలను తీర్చగలవు. అందువల్ల, ఏవియేషన్, ఏరోస్పేస్, ఫోటోవోల్టాయిక్, ఆటోమోటివ్ తయారీ, కమ్యూనికేషన్ మరియు స్మార్ట్ గ్రిడ్ వంటి అత్యాధునిక పరిశ్రమలలో వీటిని విస్తృతంగా వర్తించవచ్చు. ప్రస్తుతం, ఇది ప్రధానంగా విద్యుత్ సెమీకండక్టర్ పరికరాలను తయారు చేస్తుంది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ గాలియం నైట్రైడ్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు దాని సింగిల్ క్రిస్టల్ పెరుగుదల ఖర్చు గాలియం నైట్రైడ్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ప్రస్తుతం, సిలికాన్ కార్బైడ్ ప్రధానంగా మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ చిప్‌ల కోసం లేదా అధిక-వోల్టేజ్ మరియు అధిక-విశ్వసనీయ క్షేత్రాలలో ఎపిటాక్సియల్ పరికరంగా ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే గల్లియం నైట్రైడ్‌ను ప్రధానంగా అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ఫీల్డ్‌లలో ఎపిటాక్సియల్ పరికరంగా ఉపయోగిస్తారు.