वास्तव में तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक क्या है?

जब आप तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक को देखते हैं, तो आप निश्चित रूप से आश्चर्यचकित होंगे कि पहली और दूसरी पीढ़ी क्या थी। यहां "पीढ़ी" को अर्धचालक विनिर्माण में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के आधार पर वर्गीकृत किया गया है। चिप निर्माण में पहला कदम सैंड से उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन को निकालना है। साइलिकॉन सेमीकंडक्टर्स के निर्माण के लिए शुरुआती सामग्रियों में से एक है और अर्धचालकों की पहली पीढ़ी भी है।

सामग्री द्वारा भेद:

पहली पीढ़ी के अर्धचालक:सिलिकॉन (एसआई) और जर्मेनियम (जीई) का उपयोग अर्धचालक कच्चे माल के रूप में किया गया था।

दूसरी पीढ़ी के अर्धचालक:गैलियम आर्सेनाइड (GAAS), इंडियम फॉस्फाइड (INP), आदि का उपयोग अर्धचालक कच्चे माल के रूप में।

तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक:गैलियम नाइट्राइड (GAN) का उपयोग करना,सिलिकन कार्बाइड(Sic), जिंक सेलेनाइड (Znse), आदि कच्चे माल के रूप में।

तीसरी पीढ़ी के लक्षण

• उच्च तापमान प्रतिरोधी;
• उच्च दबाव प्रतिरोधी;
• उच्च वर्तमान का सामना करना;
• उच्च शक्ति;
• उच्च कार्य आवृत्ति;
• कम बिजली की खपत और कम गर्मी उत्पादन;
• मजबूत विकिरण प्रतिरोध

उदाहरण के लिए शक्ति और आवृत्ति लें। सेमीकंडक्टर सामग्री की पहली पीढ़ी के प्रतिनिधि सिलिकॉन में लगभग 100Wz की शक्ति है, लेकिन केवल 3GHz की आवृत्ति है। दूसरी पीढ़ी के प्रतिनिधि, गैलियम आर्सेनाइड में 100W से कम की शक्ति है, लेकिन इसकी आवृत्ति 100GHz तक पहुंच सकती है। इसलिए, अर्धचालक सामग्री की पहली दो पीढ़ियां एक दूसरे के लिए अधिक पूरक थीं।

तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक, गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड के प्रतिनिधि, 1000W से अधिक का बिजली उत्पादन और 100GHz के करीब एक आवृत्ति हो सकता है। उनके फायदे बहुत स्पष्ट हैं, इसलिए वे भविष्य में सेमीकंडक्टर सामग्री की पहली दो पीढ़ियों को बदल सकते हैं। तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक के फायदे काफी हद तक एक बिंदु के लिए जिम्मेदार हैं: उनके पास पहले दो अर्धचालकों की तुलना में एक बड़ी बैंडगैप चौड़ाई है। यह भी कहा जा सकता है कि सेमीकंडक्टर्स की तीन पीढ़ियों के बीच मुख्य विभेदक संकेतक बैंडगैप चौड़ाई है।

उपरोक्त लाभों के कारण, तीसरा बिंदु यह है कि अर्धचालक सामग्री उच्च तापमान, उच्च दबाव, उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति और उच्च विकिरण जैसे कठोर वातावरण के लिए आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। इसलिए, उन्हें विमानन, एयरोस्पेस, फोटोवोल्टिक, ऑटोमोटिव मैन्युफैक्चरिंग, कम्युनिकेशन और स्मार्ट ग्रिड जैसे अत्याधुनिक उद्योगों में व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है। वर्तमान में, यह मुख्य रूप से पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों का निर्माण करता है।

सिलिकॉन कार्बाइड में गैलियम नाइट्राइड की तुलना में अधिक तापीय चालकता होती है, और इसकी एकल क्रिस्टल विकास लागत गैलियम नाइट्राइड की तुलना में कम है। इसलिए, वर्तमान में, सिलिकॉन कार्बाइड मुख्य रूप से तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक चिप्स के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में या उच्च-वोल्टेज और उच्च-विश्वसनीयता वाले क्षेत्रों में एक एपिटैक्सियल डिवाइस के रूप में उपयोग किया जाता है, जबकि गैलियम नाइट्राइड को मुख्य रूप से उच्च-आवृत्ति वाले क्षेत्रों में एक एपिटैक्सियल डिवाइस के रूप में उपयोग किया जाता है।