第三代半导体有什么优势
『壹』 量子科技和第三代半导体有没有关系
量子[liàng zǐ]
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审阅专家 周正威
量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。
量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”,它最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍,从而很好地解释了黑体辐射的实验现象。
后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。
自从普朗克提出量子这一概念以来,经爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、狄拉克、玻恩等人的完善,在20世纪的前半期,初步建立了完整的量子力学理论。绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。
中文名
量子
外文名
Quantum
适用范围
微观物理世界
别名
能量子
提出者
普朗克
快速
导航
发展历史量子通信
定义
一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。量子英文名称量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体
『贰』 碳化硅SiC,第三代半导体功率器件怎么选
目前,以MOSFET、IGBT、晶闸管等为代表的主流功率器件在各自的频率段和电源功率段占有一席之地。
功率MOSFET的问世打开了高频应用的大门,这种电压控制型单极型器件,主要是通过栅极电压来控制漏极电流,因而它有一个显著特点就是驱动电路简单、驱动功率小,开关速度快,高频特性好,最高工作频率可达1MHz以上,适用于开关电源和高频感应加热等高频场合,且安全工作区广,没有二次击穿问题,耐破坏性强。缺点是电流容量小,耐压低,通态压降大,不适宜大功率装置。目前MOSFET主要应用于电压低于1000V,功率从几瓦到数千瓦的场合,广泛应用于充电器、适配器、电机控制、PC电源、通信电源、新能源发电、UPS、充电桩等场合。
IGBT综合了MOSFET和双极型晶体管的优势,有输入阻抗高,开关速度快,驱动电路简单等优点,又有输出电流密度大,通态压降下,电压耐压高的优势,电压一般从600V~6.5kV。IGBT优势通过施加正向门极电压形成沟道,提供晶体管基极电流使IGBT导通,反之,若提供反向门极电压则可消除沟道,使IGBT因流过反向门极电流而关断。比较而言,IGBT开关速度低于MOSFET,却明显高于GTR;IGBT的通态压降同GTR接近,但比功率MOSFET低很多;IGBT的电流、电压等级与GTR接近,而比功率MOSFET高。由于IGBT的综合优良性能,已经取代GTR,成为逆变器、UPS、变频器、电机驱动、大功率开关电源,尤其是现在炙手可热的电动汽车、高铁等电力电子装置中主流的器件。
『叁』 第一代、第二代、第三代半导体材料分别是
1.第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。作为第一代半导体材料的锗和硅,在国际信息产业技术中的各类分立器件和应用极为普遍的集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业中都得到了极为广泛的应用,硅芯片在人类社会的每一个角落无不闪烁着它的光辉。
2.第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。
3.第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。在应用方面,根据第三代半导体的发展情况,其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域,每个领域产业成熟度各不相同。在前沿研究领域,宽禁带半导体还处于实验室研发阶段。
(3)第三代半导体有什么优势扩展阅读
Si和化合物半导体是两种互补的材料,化合物的某些性能优点弥补了Si晶体的缺点,而Si晶体的生产工艺又明显的有不可取代的优势,且两者在应用领域都有一定的局限性,因此在半导体的应用上常常采用兼容手段将这二者兼容,取各自的优点,从而生产出符合更高要求的产品,如高可靠、高速度的国防军事产品。因此第一、二代是一种长期共同的状态。
但是第三代宽禁带半导体材料,可以被广泛应用在各个领域,消费电子、照明、新能源汽车、导弹、卫星等,且具备众多的优良性能可突破第一、二代半导体材料的发展瓶颈,故被市场看好的同时,随着技术的发展有望全面取代第一、二代半导体材料。
参考资料网络——半导体材料
『肆』 为什么氮化镓能够成为第三代半导体的核心材料啊
因为氮化镓具有很多独特的优势,比如说高电压、高功率、高禁带、高带宽等等,4英寸半极性氮化镓材料的量产,已经率先由利亚德参股的Saphlux公司完成了,未来发展可期啊。
『伍』 在第三代氮化镓芯片时代,中国可能会来者居上吗
最近随着5G的普及,第三代半导体的应用也越来越被行业和大众所关注,在5G芯片上也被大量应用,那究竟什么是第三代半导体氮化镓呢?它有什么过人之处?在新一代半导体的应用研发上我们能否做到后来居上,打破关键技术被外国“卡脖子”的命运呢?
什么是第三代半导体氮化镓?
说到第三代半导体,我们就应该回顾一下半导体的发展历史。第一代半导体最早是锗,后来应用最广泛的是硅,它们的特点是原料易得,所以被大规模使用,包括我们现在许多芯片都是近乎纯净的硅制备成硅单晶后在经过各种加工做成的。
而现在全世界最强大的5G领域国家是以中国,美国和欧洲为核心的,在这次全世界的5G标准的立项并且通过的企业也是中国占了大头,一共就有21项,其中包括中国移动10项,华为8项,中兴2项,联通1项,而以前一直处于霸主地位的美国只有9项。这些也足以可以说明5G标准的主导者当然是中国了。同时中国在5G上应用第三代半导体的技术也位居世界前列。
5G它是个庞大的体系,他的强大得由多方力量支撑,在这个体系中,我们中国除了芯片方面要稍微弱势一点,其他都是排在世界前列,而第三代氮化镓芯片时代也打破了以前一无所有的境遇。中国5G的发展,绝不仅仅是通信技术本身的开阔,更是对社会发展的影响,也会在很大程度上改变中国的实力。让我们的国家在国际上有着更大的话语权。
『陆』 第三代半导体概念股有哪些
半导体概念一共有23家上市公司,其中11家半导体概念上市公司在上证交易所交易,另内外12家半导体概念容上市公司在深交所交易。
根据云财经大数据智能题材挖掘技术自动匹配,半导体概念股的龙头股最有可能从以下几个股票中诞生 北方华创、 上海新阳、 太极实业。
第三代半导体概念股有哪些
『柒』 中国优先布局第三代半导体,其暂不能用做芯片,如此投入是为何呢
国务院发布的《“十三五”国家科技创新规划》中,第三代半导体被列为国家面向2030年重大项目之一。厦门市也把第三代半导体产业列入着力培育的具有发展潜力的十大未来产业。近年来在中央和各地政府出台政策的大力支持下,以及伴随新能源、智能制造、人工智能、5G通信等现代产业兴起所带来的庞大市场需求的推动下,一大批行业龙头企业近年来纷纷展开大规模投资,以期赢得发展先机。目前国内厂商在第三代半导体有全产业链的布局,产业已呈现快速发展势头。
『捌』 氮化镓是用来做什么的,它有什么特点呢
氮化镓主要还是用于LED(发光二极管),微电子(微波功率和电力电子器件),场效电晶体(MOSFET)。
在被称作发光二极管的节能光源中,氮化镓已经使用了数十年。在一些平凡的科技产品,如蓝光碟片播放器里,氮化镓也有应用。但耐热和耐辐射的特性,让它在军事和太空领域应用广泛。如今,反弹道导弹雷达和美国空军用来追踪空间碎片的雷达系统“太空篱笆”也使用了氮化镓芯片。
第一代半导体是硅,主要解决数据运算、存储的问题;第二代半导体是以砷化镓为代表,它被应用到于光纤通讯,主要解决数据传输的问题;第三代半导体以氮化镓为代表,它在电和光的转化方面性能突出,在微波信号传输方面的效率更高,所以可以被广泛应用到照明、显示、通讯等各大领域。
氮化镓(化学式GaN)被称为“终极半导体材料”,可以用于制造用途广泛、性能强大的新一代微芯片,属于所谓宽禁带(wide-bandgap,氮化镓的禁带宽度是3.4 eV电子伏特)半导体之列,是研制高效率、高功率微电子器件、光电子器件的新型半导体材料。氮化镓,分子式GaN,英文名称Gallium nitride,是氮和镓的化合物,是一种直接能隙(direct bandgap)的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿,硬度很高。氮化镓的能隙很宽,为3.4电子伏特,可以用在高功率、高速的光电元件中,其单芯片亮度理论上可以达到过去的10倍。例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管,可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器(Diode-pumped solid-state laser)的条件下,产生紫光(405nm)激光。
氮化镓具有的直接带隙宽、原子键强、热导率高、化学稳定性好、抗辐射能力强、具有较高的内、外量子效率、发光效率高、高强度和硬度(其抗磨力接近于钻石)等特点和性能可制成高效率的半导体发光器件——发光二极管(Light-emittingdiode,简称为LED)和激光器(Laserdiode,简称为LD)。并可延伸至白光LED和蓝光LD。抗磨力接近于钻石特性将有助于开启在触控屏幕、太空载具以及射频(RF) MEMS等要求高速、高振动技术的新应用。
LED特别是蓝、绿光LED应用于大屏幕全彩显示、汽车灯具、多媒体显像、LCD背光源、交通信号灯、光纤通讯、卫星通讯、海洋光通讯、全息像显示、图形识别等领域。具有体积小、重量轻、驱动电压低(3.5-4.0V)、响应时间短、寿命长(100000小时以上)、冷光源、发光效率高、防爆、节能等功能。LD特别是蓝光LD因其具有短波长、体积小、容易制作高频调制等优点,可使现在的激光器读取器的信息存储量和探测器的精确性及隐蔽性都有较大提高,信息的寻道时间亦将大为缩短,在民用与军用领域有着巨大潜在用途,应用于光纤通讯、探测器、数据存储、光学阅读、激光高速印刷等领域,将会取代目前的红外光等激光器。白光LED是将蓝光LED与YAG荧光物质放在一起,其合成的光谱为白光,在不远的将来取代目前传统的白炽灯和日光灯,从而引起世界照明工业的革命。