化合物半導(dǎo)體材料的應(yīng)用領(lǐng)域

化合物半導(dǎo)體性能優(yōu)勢顯著，鑠思百檢測可提供半導(dǎo)體材料檢測服務(wù)。GaAs/GaN/SiC 優(yōu)勢顯著，應(yīng)用領(lǐng)域定位不同，下面跟鑠思百小編來看看半導(dǎo)體材料的應(yīng)用。

常用的半導(dǎo)體材料分為元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體。元素半導(dǎo)體是由單一元素制成的半導(dǎo)體材料。主要有硅、鍺、硒等，以硅、鍺應(yīng)用最廣?；衔锇雽?dǎo)體分為二元系、三元系、多元系和有機(jī)化合 物半導(dǎo)體。二元系化合物半導(dǎo)體有Ⅲ-Ⅴ族（如砷化鎵、磷化鎵、碳化硅等）。

硅（Si）是較早且也是應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料。最早半導(dǎo)體晶體管采用的是鍺（Ge）基材料， 但是由于 Ge 儲量少、提純難度大等原因，逐步被 Si 所替代。Si 因為儲量豐富、技術(shù)成熟、成本 低等特點，成為應(yīng)用最廣的半導(dǎo)體材料，目前廣泛被應(yīng)用在各類分立器件和集成電路、電子信息網(wǎng) 絡(luò)工程等領(lǐng)域，但是在高頻、高溫、高壓、光學(xué)等應(yīng)用領(lǐng)域，二元系化合物半導(dǎo)體材料則更具優(yōu)勢。

二元系化合物半導(dǎo)體材料 GaAs/GaN/SiC 具備高功率密度、低能耗、抗高溫、高發(fā)光效率等特性， 在射頻、功率器件、光電子及國防軍工等應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢顯著。

GaAs 是較為重要、技術(shù)成熟度最高的化合物半導(dǎo)體材料之一。相比 Si，GaAs 材料具備禁帶寬度 大、電子遷移率高的特性，能顯著降低射頻尺寸、降低功耗，也具備成本優(yōu)勢。相比于 GaN 和 SiC 等新興的二元系化合物半導(dǎo)體材料，GaAs 技術(shù)成熟，具備較為明顯的成本優(yōu)勢。GaAs 廣泛應(yīng)用 在射頻和光電子領(lǐng)域。

GaN 作為一種寬禁帶半導(dǎo)體，因具有高功率密度、能耗低、適合高頻率、支持更寬帶寬等特點， 主要用于微波射頻、電力電子和光電子等領(lǐng)域。微波射頻方向主要為 5G 通信和衛(wèi)星通訊等應(yīng)用；電力電子包括消費(fèi)電子快充、新能源汽車等應(yīng)用；光電子方向主要為 LED 等領(lǐng)域。目前 GaN 技術(shù) 仍在快速發(fā)展階段，成本相對較高。

SiC 有較高的載流子遷移率，能夠提供較高的電流密度，且耐高溫、耐高壓，因此常被用來做功率 器件。SiC 在電壓 600V 及以上的高功率領(lǐng)域具有優(yōu)勢。與 GaN 類似，SiC 技術(shù)也在快速發(fā)展階 段，成本相對較高。

GaAs/GaN/SiC 應(yīng)用領(lǐng)域不同。GaAs 是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的射頻材料，被廣泛應(yīng)用在射頻、無線通 信以及特種應(yīng)用上。GaAs 應(yīng)用的工作頻率主要在 8G Hz 以內(nèi)，適合中低功率器件，例如微基站和 手機(jī)射頻材料。而高功率射頻方向，GaN 具備明顯優(yōu)勢，是 5G 宏基站的必備材料，此外，GaN 作為快充材料，能顯著降低充電器尺寸，并降低功耗，目前在手機(jī)快充中快速滲透。SiC 是功率器 件的理想材料，尤其在耐高壓方面（＞600V），性能優(yōu)勢顯著，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電力設(shè)備 等領(lǐng)域。