Bei der Herstellung von Halbleitern ist die Wahl des Materials entscheidend.
Silizium war lange Zeit das bevorzugte Material für diesen Zweck.
Es gibt jedoch neue Materialien, die das Spiel verändern könnten.
Lassen Sie uns in die Details eintauchen.
Welches ist das bevorzugte Material für die Herstellung von Halbleitern? (5 wichtige Einblicke)
1. Silizium als traditionelle Wahl
Silizium war bisher das wichtigste Material für die Halbleiterherstellung.
Es ist reichlich vorhanden, relativ kostengünstig und verfügt über eine gut ausgebaute Infrastruktur für die Verarbeitung.
Die Eigenschaften von Silizium, wie z. B. seine Bandlücke und seine Fähigkeit, mit anderen Elementen dotiert zu werden, machen es ideal für eine Vielzahl von elektronischen Geräten.
2. Aufstrebende Materialien
Es gibt eine Verlagerung hin zu Materialien, die Kriterien wie Umweltfreundlichkeit, Nachhaltigkeit und spezifische Leistungsverbesserungen besser erfüllen.
SiC, GaN, Ga2O3 und Diamant sind für die Leistungselektronik aufgrund ihrer Fähigkeit, hohe Leistungen und hohe Temperaturen zu bewältigen, bekannt.
GaN, AlN und AlGaN-Legierungen werden aufgrund ihrer überlegenen optischen Eigenschaften für lichtemittierende Bauteile bevorzugt.
AlScN wird aufgrund seiner piezoelektrischen Eigenschaften in MEMS-, SAW- und BAW-Bauteilen verwendet.
GaSb und InSb werden aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Gasen für die Gassensorik verwendet.
Diamant und AlN werden aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit und ihrer elektrischen Eigenschaften in HF-Anwendungen eingesetzt.
3. Heterointegration und Quantentechnologie
Der Einsatz von Heterointegrationstechniken zur Kombination verschiedener Materialien verbessert die Leistung von Bauteilen.
Dieser Ansatz ist besonders bei MEMS und Wärmeleitern von Bedeutung.
In der Quantentechnologie werden Materialien auf atomarer Ebene verändert, um die strengen Anforderungen von Quantensensoren, Computern und Kommunikationsgeräten zu erfüllen.
4. Umwelt- und Bioanwendungen
Materialien, die chemisch inert und biokompatibel sind, gewinnen zunehmend an Bedeutung.
Dieser Wandel wird durch den Bedarf an nachhaltigen und umweltfreundlichen Technologien angetrieben, insbesondere in der Elektrochemie und bei Bioanwendungen.
5. Siliziumkarbid (SiC)
SiC gewinnt aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften zunehmend an Bedeutung.
Es hat eine große Bandlücke, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Sättigungsbeweglichkeit der Elektronen, was es zur bevorzugten Wahl für Leistungshalbleiter macht.
SiC ist auch vielversprechend für Hochtemperaturanwendungen, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, was seinen Nutzen über die traditionellen Halbleiter hinaus erweitert.
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Silizium ist zwar nach wie vor der Eckpfeiler der Halbleiterherstellung, aber die Branche erlebt eine deutliche Verlagerung hin zu alternativen Materialien wie SiC, GaN und anderen.
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