芯片是如何分类的,以及与一代、二代、三代、四代的对应关系?
第一代半导体
代表材料:硅(Si)、锗(Ge)。
锗的缺点:热稳定性差。
锗晶体管在1948年的出现,从1950年至1970年代初,锗晶体管发展迅速,此后从发达国家开始逐渐淘汰,到1980年,随着高纯硅的制作工艺逐渐成熟,几乎在全世界范围完全被硅晶体管所取代。
第二代半导体
代表材料:砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)。
优点:
1,电子迁移率高;
2,直接带隙,在光电子应用中非常高效,因为电子可以直接跃迁,同时释放光子,比如LED,激光器中。
第三代半导体
代表材料:碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN),硒化锌(ZnSe)。
优点:具有宽禁带宽度,高击穿电压和高热导率。适用于高温、高功率和高频应用。
第四代半导体
Ga2O3单晶基板
代表材料:氧化镓(Ga2O3)、金刚石(C)、氮化铝(AlN)和氮化硼(BN)等
优点:超宽禁带宽度;高击穿电压;高载流子迁移率等
缺点:材料生长和制备困难;制造工艺不成熟,许多关键技术尚未完全突破。
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