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什麽是寬帶隙半導體材料

器件的工作溫度可以很高,比如說碳化矽可以工作到600攝氏度;金剛石如果做成半導體,溫度可以更高,器件可用在石油鉆探頭上收集相關需要的信息。它們還在航空、航天等惡劣環境中有重要應用。廣播電臺、電視臺,唯壹的大功率發射管還是電子管,沒有被半導體器件代替。這種電子管的壽命只有兩三千小時,體積大,且非常耗電;如果用碳化矽的高功率發射器件,體積至少可以減少幾十到上百倍,壽命也會大大增加,所以高溫寬帶隙半導體材料是非常重要的新型半導體材料。

現在的問題是這種材料非常難生長,矽上長矽,砷化鎵上長GaAs,它可以長得很好。但是這種材料大多都沒有塊體材料,只得用其它材料做襯底去長。比如說氮化鎵在藍寶石襯底上生長,藍寶石跟氮化鎵的熱膨脹系數和晶格常數相差很大,長出來的外延層的缺陷很多,這是最大的問題和難關。另外這種材料的加工、刻蝕也都比較困難。目前科學家正在著手解決這個問題。

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