氧化镓芯片;高光电探测器;纯砷化镓。
氧化镓芯片
寻求商业化前景的超宽禁带技术在市场上,小说晶体(NCT)已经开发出一种技术肖特基势垒二极管基于材料称为氧化镓。
NCT设计了一个ampere-class 1200 - v根据氧化镓二极管。二极管是一种装置,通过电力在一个方向上和块在相反的方向。还在研发、设备基于氧化镓承诺铺平了道路向更低的价格和更高的功率半导体性能。氧化镓设备适合使用在快速充电应用程序中,电动车(电动车)、太阳能、火车甚至飞行汽车。
一段时间,英国和其他国家发展基于氧化镓的电力设备超宽带技术,包括材料性能优于硅、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)。但氧化镓设备也将面临挑战,从实验室到工厂。
一般功率半导体专业晶体管,在高压开关操作应用,如汽车、电源、太阳能、和火车。设备允许电力流在“开”状态,并停止在“关”的状态。他们提高效率和减少损失的能量系统。
多年来,电力半导体市场主要由硅igbt、功率场效应管的设备。这些电力设备是成熟的和便宜的,但他们也达到理论极限。
这就是为什么有一个浓厚的兴趣设备使用宽禁带材料,它可以超过今天的硅基器件的性能。多年来,供应商已经发货权力基于两个宽禁带半设备technologies-GaN和碳化硅。
与此同时,一些公司、政府机构、研发机构和大学正在研究β氧化镓(β-Ga2O3),一个有前途的超宽禁带的技术研发数年。“电子能带之间的能隙的价带和导带底部的固体材料,”据逮老鼠的电子在一篇博客。“这是出半导体的能带隙开关电流开关根据需要的能力以达到给定的电气功能”。
无机化合物氧化镓,能带从4.8到4.9 eV, 3000倍于硅,原文如此,8倍和4倍甘,供应商根据Kyma电力设备和晶片。氧化镓也展品高细分领域的8 mv / cm和良好的电子迁移率,根据Kyma。
氧化镓也有低成本比碳化硅和氮化镓晶体生长方法,使其更容易开发晶片。但是技术也有一些挑战,这就是为什么仍然在研发阶段。
NCT计划将这项技术商业化。利用其研究原型生产线,公司已经开发出一种大规模生产过程壕沟战二极管2英寸晶圆。它开发了第一个ampere-class 1200 - v击穿电压二极管基于技术。
该公司计划为这些设备建立一个生产过程,目标在2023年商业化。它已经建立了一个100毫米铸造线氧化镓外延晶片,于2021年开始发售。
高光电探测器
中国科技大学(科大)中国科学院的发展太阳隐蔽紫外线光电探测器使用非晶氧化镓。
基于氧化镓SBPDs潜在候选人严酷的环境,比如太空探索和其他应用程序。这些设备可以用于快速火焰检测和早期火灾报警系统的应用。
光电探测器是一种装置,用于检测的光。有许多类型的光电探测器,包括二极管,根据RP光子学百科全书。“二极管是半导体器件与pn结或p i n结构,”根据网站。
太阳隐蔽光电探测器对红外线,可见光和近紫外线光。但这些设备应对紫外线波长低于约300海里,根据网站。“太阳隐蔽探测器是有趣的应用程序,需要检测紫外线而不是被可见光(可能更强),“根据该网站。
在空间和相关的应用程序中,这些设备必须承受严酷的环境下高温和辐射。
在某些情况下,SBPDs用硅基质,这可能无法经受住恶劣的条件。所以,研究人员观察SBPDs使用宽带隙技术如GaN和碳化硅。
科大发展敏感SBPDs使用氧化镓。研究人员开发出一种缺陷和掺杂材料非晶氧化镓(DD)技术在恶劣的条件。材料具有较高的反应性抑制比。“基于DD SBPDs工程显示高电阻等良好的性能。设备在工程过程显示优越spectrum-selectiveness在许多方面,和锋利的敏感性在极端条件下,”研究人员称。
纯砷化镓
普林斯顿大学的基础上,开发了一种装置世界上最纯粹的样本砷化镓(砷化镓)。
研究人员开发出一种砷化镓材料只有一个杂质每100亿个原子。砷化镓并不新鲜,广泛应用于许多系统。例如,小GaAs-based功率放大器用于今天的智能手机。
普林斯顿大学设计了一个超纯材料,形成了砷化镓的基础设备。研究人员把设备并实施低温。然后,他们受到磁场和电压应用。反过来,这让电子通过一个二维平面夹在材料的结晶层。
降低了磁场时,他们发现一个令人惊讶的一系列影响。在操作中,电子对齐到一个晶格结构称为维格纳晶体。维格纳晶体固体结晶相的电子,根据维基百科。
“科学家先前认为的维格纳晶体需要极其强烈的磁场,”普林斯顿大学的研究人员。“结果,发表在《自然材料》表明,许多现象的驱动下可以观察到今天最先进的物理比先前认为的弱磁场。低磁场可以使更多的实验室研究神秘的物理问题埋在二维系统。这些不太严重的条件存在物理没有建立理论框架,为进一步探索量子现象铺平了道路。”
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
谢谢你分享这个美妙的文章。很有趣的阅读GaN和高,领导UWBG在新的方向。