宽禁带半导体是指禁带宽度大于1eV的半导体材料。常见的宽禁带半导体材料包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等。 与传统的硅(Si)等半导体材料相比,宽禁带半导体具有以下优点: 高电场饱和漂移速度:电子能够更快地在晶体内移动,使得宽禁带半导体器件在高功率工作条件下具有更高的响应速度和更低的导通电阻。 高电子迁移率:电子在晶体内的移动能力较强,使得宽禁带半导体器件在高电流密度下具有较低的导通电阻和较小的电压降,有助于减小器件功耗、提高工作效率。
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GaN是一种新型的半导体材料,它是氮和镓的化合物,也是一种宽禁带半导体材料。GaN具备带隙大(3.4eV)、绝缘破坏电场大(2×106V/cm)及饱和漂移速度大(2.7×107cm/s)等特点,能够在更高压、更高频、更高温度的环境下运行。氮化镓通常用于微波射频、电力电子和光电子三大领域。
碳化硅是一种宽禁带半导体材料,具有高击穿场强、高热导率、低导通电阻等特性,如今已经广泛应用于多个领域。当下电机行业有哪些技术发展方向和趋势?如何把握电机领域新产品、新技术、新解决方案?
碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料,具有宽禁带的特性,从而导致其有高击穿电场强度等材料特性。SiC功率器件具有耐高压、体积小、功耗低、耐高温等优势。SiC器件适用于高压、高频应用场景。
SiC 等宽禁带 (WBG) 器件对于当今汽车和可再生能源等应用至关重要。随着我们的世界逐渐转向使用可持续能源(主要是电力),能效比以往任何时候都更重要。
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随着宽禁带半导体材料成本得到明显下降,其应用情况将会发生明显变化。
宽禁带半导体典型代表氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC),第三代半导体相对于传统一、二代半导体其优点更为突出,如禁带宽度大、击穿电场强度强、高化学稳定性、高热导率、抗辐射好等优点,有望成为支撑众多行业发展的重要新材料。
电力电子器件是半导体领域中一个未被重视的部分。 电力电子器件和系统对几乎所有依靠电力运行的设备的运行都至关重要。
近年来,电力电子领域最重要的发展是所谓的宽禁带(WBG)材料的兴起,即碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。WBG材料的特性有望实现更小、更快、更高效的电力电子产品。
近日,一家晶圆制造商被意法半导体整体收购,根据资料显示,这家晶圆生产商会继续发展150mm碳化硅裸片与外延片生产制造业务产品研发200mm晶圆和更普遍的宽禁带原材料。