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Qu'est-ce que le carbure de silicium Le carbure de silicium (SiC) est un matériau semi-conducteur composé de troisième génération.La pierre angulaire de l'industrie des semi-conducteurs sont les puces, et les matériaux de base pour la fabrication des puces sont divisés en trois catégories selon le processus historique : les matériaux semi-conducteurs de première génération (principalement du silicium de haute pureté actuellement largement utilisé), les matériaux semi-conducteurs composés de deuxième génération ( arséniure de gallium, phosphure d'indium), matériaux semi-conducteurs composés de troisième génération (carbure de silicium, nitrure de gallium). Le carbure de silicium sera le matériau de base le plus largement utilisé pour les puces semi-conductrices à l'avenir en raison de ses propriétés physiques supérieures : bande interdite élevée (correspondant à un champ électrique de claquage élevé et à une densité de puissance élevée), une conductivité électrique élevée et une conductivité thermique élevée. Les fonctions du carbure de silicium sont les suivantes : premièrement, il peut réduire efficacement la friction, aider à améliorer la traction du véhicule et l'efficacité du moteur, améliorant ainsi l'accélération et les performances globales du véhicule ;deuxièmement, il peut réduire efficacement le bruit du moteur et améliorer la résistance à l'usure des pièces métalliques Sexe, réduire la consommation d'huile de lubrification;De plus, le carbure de silicium a également un certain effet de prévention des incendies, ce qui peut réduire les dommages au véhicule lorsqu'un incendie se déclare.   Le carbure de silicium a une influence importante sur les véhicules à énergies nouvelles.Tout d'abord, il peut améliorer l'efficacité du moteur des véhicules à énergies nouvelles et aider les véhicules à énergies nouvelles à réaliser une économie de carburant plus élevée ;deuxièmement, il peut prolonger la durée de vie des véhicules à énergies nouvelles et réduire le taux d'endommagement des accessoires ;enfin, il aide également les véhicules à énergie nouvelle à offrir un environnement de fonctionnement plus silencieux et à réduire les émissions sonores, améliorant ainsi l'environnement de conduite.  

1.First de tous, saphirs ne sont pas les pierres bleues. Des pierres gemmes sont divisées en saphirs et rubis, et les rubis sont les gemmes rouges. En plus des gemmes rouges, le saphir est collectivement connu comme saphir. C'est-à-dire, en plus de la série bleue complète, il y a de brun sans couleur, orange, vert, noir, rose, orange, pourpre, jaune comme le coucher du soleil de feux d'artifice, et ainsi de suite. Ces pierres colorées sont collectivement connues comme saphirs. En plus du corindon bleu a directement appelé le saphir, d'autres couleurs de corindon ont besoin d'un adjectif de couleur devant le nom du saphir, tel que le saphir jaune, saphir vert.   2.Sapphire et rubis sont des pierres de soeur. Ils sont les deux minerais de corindon, le plus dur minerai naturel sur terre après diamant. Chacun des deux sont basés sur l'alumine. Ainsi que le corindon est-il minéral ? Le corindon, dont le nom vient d'Inde, est un nom minéralogique. Dans le domaine minéral, cet oxyde d'aluminium contenant minéral s'appelle le minerai de corindon. Le corindon est également divisé en catégorie de gemme, la catégorie industrielle deux. le corindon de Gemme-catégorie inclut le rubis et le saphir. L'industrie industrielle de catégorie est principalement employée pour faire les matériaux réfractaires. Il y a trois variantes du corindon Al2O3, à savoir α-Al2O3, β-Al2O3 et γ-Al2O3. Le corindon est en second lieu seulement au diamant et à la nitrure de bore cubique dans la dureté. Des rubis et les saphirs s'appellent les pierres de corindon.   3.Myanmar, Sri Lanka, la Thaïlande, le Vietnam et le Cambodge sont les fournisseurs les plus importants du monde des rubis et des saphirs de haute qualité. D'autres producteurs incluent la Chine, l'Australie, les Etats-Unis et la Tanzanie.   4.Verneuil, également connu sous le nom de processus de Verneuil. C'est comment le « rubis de Genève » de renommée mondiale est survenu. En termes simples, la méthode de fabrication et la culture est de fondre la poudre de gemme à température élevée, la laisse tomber après fonte, de la refroidir et consolider, et de se développer graduellement dans des cristaux, des tiges en cristal, de larges épaules (pour augmenter le secteur de réception), et la croissance égale de diamètre. Kyropoulos, la méthode de bulle, cristaux de graine d'utilisations à se développer en les tournant dans une solution en cristal, juste comme un aimant, suçant le fer environnant. C'est également l'une des méthodes de culture de courant principal. Trois, méthode de levage Czochralski, levage de alimentation continu, épaule froide de noyau microlifting appartiennent tout à la méthode de levage, qui est également l'une des méthodes actuelles de culture de courant principal. Semblable à la méthode de bulle, cristaux de graine sont soulevés, tournés et cultivés en solution. Le BORD de méthode d'échange thermique, la méthode HDC de croissance horizontale, a guidé la méthode EFG, la méthode descendante VGF de mode de creuset, ces méthodes sont semblables en principe, elles toutes emploient des cristaux de graine, il y a des différences dans le processus, ainsi ils ne seront pas discutés un.   5.Sapphire symbolise la fidélité, la constance, l'amour et l'honnêteté. Également connu comme « pierre de destin, » les saphirs de Starlight gardent le coffre-fort de porteur et portent bonheur. Le saphir est une gemme à haute teneur, est l'une des cinq gemmes, situé dans le diamant, rubis après le tiers. Le saphir est la pierre porte-bonheur de septembre et d'automne, et on le connaît comme « pierre de soeur » avec le rubis. Des saphirs, avec leurs belles et clair comme de l'eau de roche couleurs, ont été considérés comme propices par les personnes antiques avec des couleurs mystérieuses et surnaturelles. Remontant à l'Egypte antique, la Grèce antique et Rome, il a été employé pour décorer des mosquées, des églises et des monastères, et comme hommage rituel. Avec des diamants et des perles, c'est devenu un accessoire indispensable aux couronnes et aux robes des rois de l'Empire Britannique et des tsars de la Russie. Le saphir a été l'une des cinq pierres les plus précieuses au monde depuis que des pierres gemmes ont été présentées dans la société des personnes pendant les dernières cent années. Le gemology du monde définit le saphir comme pierre porte-bonheur de septembre. Le Japonais l'a choisi comme souvenir précieux de leur 23ème anniversaire l'épousant (saphir) et de 26ème anniversaire l'épousant (saphir de lumière des étoiles).

Je] Pour le développement des dispositifs de puissance de GaN, la traction de demande du marché est cruciale. Du champ de l'alimentation d'énergie et du PFC (compensation de phase) (qui dominera le marché en 2020), à UPS (alimentation d'énergie non interruptible) et à la commande de moteur, beaucoup de champs d'application tireront bénéfice des caractéristiques des dispositifs de puissance GaN-sur-SI. Yole Developpement, une société de recherche de marché, croit qu'en plus de ces applications, véhicules électriques purs (EV) et les véhicules hybrides (HEVs) commenceront également à adopter ces nouveaux matériaux et dispositifs après 2020. En termes d'importance du marché, la taille globale du marché de dispositif de GaN est susceptible d'atteindre environ $600 millions en 2020. À ce moment-là, une gaufrette de 6 pouces peut traiter environ 580 000 GaNs. Selon le concept d'EV et de HEV adoptant GaN à partir de 2018 ou 2019, le nombre de dispositifs de GaN augmentera sensiblement à partir de 2016 et se développera à un taux de croissance annuel moyen de 80% (CAGR) jusqu'en 2020. La maturité progressive de la technologie 5G et l'occasion étant apporté au marché de puce de rf Front End, la demande des amplificateurs de puissance de rf (PA de rf) continuera à se développer à l'avenir, y compris les semi-conducteurs oxydés par métal traditionnel (métal latéralement diffus le semi-conducteur d'oxyde (LDMOS ; LDMOS a bon marché et le processus de haute puissance d'avantages de représentation) est graduellement remplacé par la nitrure de gallium (GaN), particulièrement en technologie 5G, qui exige plus de composants et de plus hautes fréquences. En outre, l'arséniure de gallium (GaAs) se développe relativement solidement. En présentant la nouvelle technologie de rf, la PA de rf sera réalisée avec la nouvelle technologie transformatrice, parmi laquelle la PA du rf de GaN deviendra la technologie transformatrice de courant principal avec un de puissance de sortie de plus que 3W, et la part de marché de LDMOS diminuera graduellement. Puisque la technologie 5G couvre la fréquence d'onde millimétrique et les applications à grande échelle d'antenne de MIMO (à sorties multiples à entrées multiples) pour réaliser l'intégration 5G sans fil et les percées architecturales, comment adopter l'onde millimétrique massive-MIMO et (mmWav à grande échelle à l'avenir ? e) le système de retour sera la clé au développement. En raison de la haute 5G fréquence, la demande des composants de haute puissance, performants et à haute densité de radiofréquence a augmenté, dont la nitrure de gallium (GaN) remplit ses conditions, c.-à-d., le marché de GaN a des opportunités commerciales plus potentielles.     】 Du 【trois ce qui est la nitrure de gallium (GAN) ? La recherche et l'application des matériaux de GaN est le premier rang et le point névralgique de la recherche globale de semi-conducteur. C'est un nouveau matériel de semi-conducteur pour le développement des dispositifs microélectroniques et des dispositifs optoélectroniques. En même temps que SIC, diamant et d'autres matériaux de semi-conducteur, on le connaît comme première génération les matériaux de GE et de SI de semi-conducteur, la deuxième génération de GaAs et INP. Matériaux troisièmes générations de semi-conducteur après les matériaux composés de semi-conducteur. Il a les bandgaps directs larges, les liens atomiques forts, la conduction thermique élevée, la bonne stabilité chimique (presque non corrodée par tout acide) et la tenue aux rayonnements forte. Il a de larges perspectives pour l'application des photoélectrons, de la haute température et des dispositifs de dispositif et à haute fréquence de haute puissance à micro-ondes. La nitrure de gallium (GAN) est un représentant typique des matériaux troisièmes générations de semi-conducteur. À T=300K, c'est le composant de noyau des diodes électroluminescentes dans l'éclairage de semi-conducteur. La nitrure de gallium est un matériel artificiel. Les conditions pour la formation naturelle de la nitrure de gallium sont extrêmement dures. Elle prend plus de hautes températures et une pression presque 10 000 atmosphérique de 2 000 degrés de synthétiser la nitrure de gallium avec du gallium et l'azote métalliques, qui est impossible à réaliser en nature. Comme nous le savons, le matériel de première génération de semi-conducteur est un silicium, qui résout principalement les problèmes du calcul et du stockage de données ; le semi-conducteur de la seconde génération est représenté par l'arséniure de gallium, qui est appliqué à la communication de fibre optique, résolvant principalement le problème de la transmission de données ; le semi-conducteur troisième génération est représenté par la nitrure de gallium, qui a la représentation soudaine dans la conversion électrique et optique. Il est plus efficace dans la transmission de signal de micro-onde, ainsi il peut être très utilisé dans l'éclairage, l'affichage, la communication et d'autres domaines. En 1998, les scientifiques américains ont développé le premier transistor de nitrure de gallium. Propriétés de】 du 【 quatre performance de la nitrure de gallium de haute ( GAN) : inclut principalement la puissance à haute production, la densité de puissance élevée, la largeur de bande fonctionnante élevée, le rendement élevé, la petite taille, le poids léger, etc. actuellement, les matériaux de puissance de sortie du premier et de la seconde génération de semi-conducteur a atteint la limite, et les semi-conducteurs de GaN peuvent facilement réaliser la durée d'impulsion fonctionnante élevée et le rapport fonctionnant élevé dus à ses avantages dans la représentation de stabilité thermique, augmentant la puissance de transmission du niveau d'unité d'antenne par 10 fois. Fiabilité élevée : La vie du dispositif de puissance est étroitement liée à sa température. Plus la jonction de la température est haute, plus la vie est inférieure. Les matériaux de GaN ont les caractéristiques de la jonction à hautes températures et de la conduction thermique élevée, qui améliore considérablement l'adaptabilité et la fiabilité des dispositifs aux différentes températures. Des dispositifs de GaN peuvent être utilisés dans l'équipement militaire au-dessus de 650°C. Coût bas : L'application du semi-conducteur de GaN peut effectivement améliorer la conception de l'antenne de transmission, réduire le nombre de composants d'émission et de séries d'amplificateurs, etc., et effectivement réduire des coûts. Actuellement, GaN a commencé à remplacer la GaAs comme matériel d'appareil électronique de module de T/R (récepteur/) pour le nouveaux radar et brouilleurs. La prochaine génération d'AMDR (radar à balayage électronique actif à semi-conducteur) aux militaires des États-Unis emploie des semi-conducteurs de GaN. Les propriétés supérieures de la nitrure de gallium avec la largeur de bande élevée, la tension claque élevée, la conduction thermique élevée, la vitesse élevée de dérive de saturation d'électron, la tenue aux rayonnements forte et la bonne stabilité chimique lui font le système matériel avec l'efficacité de conversion électro-optique et photoélectrique la plus élevée dans la théorie jusqu'ici, et peuvent devenir des microélectroniques large-spectral, de haute puissance et à haute efficacité. , les matières premières principales de l'électronique de puissance, optoélectronique et d'autres dispositifs. Des matériaux larges de la largeur de bande (3.4eV) et du saphir de GaN sont employés comme substrat, qui a la bonne représentation de dissipation thermique, qui favorise le fonctionnement des dispositifs dans des conditions de puissance élevée. Avec la recherche et développement de approfondissement continue des matériaux et des dispositifs de nitrure du groupe III, la lumière bleue ultra-haute de GaInN et les technologies vertes de LED ont été commercialisées. Les sociétés et les instituts de recherche maintenant importants autour du monde ont investi fortement dans la concurrence pour le développement de Blu-ray LED. Application de】 du 【 V de nitrure de gallium

Le matériel troisième génération de semi-conducteur a les avantages matériels de représentation qui ne peuvent pas être comparés aux matériaux de silicium. D'après les caractéristiques de la largeur de bande, de la conduction thermique, du champ électrique de panne et d'autres caractéristiques qui déterminent la représentation du dispositif, le semi-conducteur troisième génération est meilleur que celui des matériaux de silicium. Par conséquent, l'introduction du semi-conducteur troisième génération peut bien résoudre les points faibles des matériaux de silicium aujourd'hui et améliorer le dispositif. Thermique la dissipation, perte de conduction, haute température, la haute fréquence et d'autres caractéristiques sont connues comme nouveau moteur dans des industries d'optoélectronique et de microélectronique. Parmi eux, GaN a l'application large et est considéré l'un des matériaux les plus importants de semi-conducteur après silicium. Comparé aux dispositifs de puissance basés sur silicium très utilisés actuellement, les dispositifs de puissance de GaN ont plus haute résistance critique de champ électrique, abaissent la résistance d'ouvert-état, et la fréquence de changement plus rapide, qui peut réaliser une efficacité et un travail de système plus élevés à températures élevées.   Difficultés d'épitaxie homogène       Les liens de la chaîne d'industrie de semi-conducteur de GaN sont : fabrication matérielle de dispositif de → de conception de dispositif de → d'extension de GaN de → de substrat. Parmi eux, le substrat est la base de la chaîne industrielle entière.   Comme substrat, GaN est naturellement le matériel de substrat le plus approprié pour s'élever comme film épitaxial de GaN. La croissance épitaxiale homogène peut fondamentalement résoudre le problème de la disparité de trellis et la disparité thermique a rencontré en employant les matériaux hétérogènes de substrat, réduit au minimum l'effort provoqué par des différences dans les propriétés entre les matériaux pendant le processus de croissance, et peut élever une couche épitaxiale de haute qualité de GaN qui ne peut pas être comparée au substrat hétérogène. Par exemple, des feuilles épitaxiales de nitrure de haute qualité de gallium peuvent être développées avec de la nitrure de gallium comme substrat. La densité interne de défaut peut être réduite à l'un-millième de la feuille épitaxiale avec le substrat de saphir, qui peut effectivement réduire la température de jonction de la LED et augmenter l'éclat par unité de superficie par plus de 10 fois.   Cependant, actuellement, le matériel de substrat utilisé généralement dans des dispositifs de GaN n'est pas un monocristal de GaN. La raison principale est que c'est un mot : Difficile ! Comparé aux matériaux conventionnels de semi-conducteur, la croissance des monocristaux de GaN est lente, et il est difficile se développer le cristal et coûteux.   GaN a été synthétisé la première fois en 1932, quand la nitrure de gallium a été synthétisée de NH3 et de métal pur GA. Depuis lors, bien qu'il y ait eu beaucoup d'études positives sur les matériaux monocristallins de nitrure de gallium, parce que GaN ne peut pas être fondu à la pression atmosphérique, il soit décomposé en GA et N2 à température élevée, et pression de décomposition à son point de fusion (2300°C) est aussi haut que 6GPa. Il est difficile que l'équipement actuel de croissance résiste à une telle haute pression au point de fusion de GaN. Par conséquent, la méthode traditionnelle de fonte ne peut pas être employée pour la croissance des monocristaux de GaN, épitaxie tellement hétérogène peut seulement être choisie sur d'autres substrats. Actuellement, des dispositifs basés sur GaN sont principalement basés sur les substrats hétérogènes (silicium, carbure de silicium, saphir, etc.), faisant le développement des substrats de monocristal de GaN et les dispositifs épitaxiaux homogènes sont en retard l'application des dispositifs épitaxiaux hétérogènes.   Plusieurs matériaux de substrat       Saphir Le saphir (α-Al2O3), également connu sous le nom de corindon, est le matériel le plus commercialement utilisé de substrat de LED, occupant une grande part du marché de substrat de LED. Dans l'utilisation à court terme, le substrat de saphir reflète ses avantages uniques. Le film de GaN développé est comparable à la densité de dislocation du film développé sur sic le substrat, et le saphir est développé par technologie de fonte. Le processus est plus mûr. Il peut obtenir un monocristal plus peu coûteux, plus de grande taille et de haute qualité, qui convient au développement industriel. Par conséquent, c'est le matériel de substrat le plus tôt et le plus très utilisé dans l'industrie de LED.   Carbure de silicium   Le carbure de silicium est un matériel de semi-conducteur du groupe IV-IV, qui est actuellement un deuxième seul matériel de substrat du saphir LED dans la part de marché. A sic un grand choix de types en cristal, qui peuvent être divisés en trois catégories : cubique (comme 3C-SiC), hexagonal (comme 4H-SiC) et diamant (tel que 15R-SiC). La plupart des cristaux sont 3C, 4H et 6H, dont 4H et 6H-SiC sont principalement employés comme substrats de GaN.   Le carbure de silicium est très approprié à être un substrat de LED. Cependant, en raison de la croissance de haute qualité, le monocristal sic de grande taille est difficile, et est sic une structure posée, qui est facile au cleate, et l'interprétation de usinage est pauvre. Il est facile de présenter des défauts d'étape sur la surface de substrat, qui affecte la qualité de la couche épitaxiale. Le prix sic du substrat de la même taille est des dizaines de fois celui du substrat de saphir, et le prix élevé limite son application à grande échelle.   Silicium monocristallin   Le matériel de silicium est le matériel de semi-conducteur le plus très utilisé et le plus mûr actuellement. En raison de la maturité élevée de la technologie monocristalline de croissance de matériel de silicium, il est facile d'obtenir le substrat bon marché, de grande taille (6-12 pouces) et de haute qualité, qui peut considérablement réduire le coût de LED. D'ailleurs, parce que le silicium monocristallin a été très utilisé dans le domaine de la microélectronique, l'intégration directe des puces et des circuits intégrés de LED peut être réalisée à l'aide du substrat de silicium monocristallin, qui favorise la miniaturisation des dispositifs de LED. En outre, comparé au substrat de LED le plus très utilisé, le saphir, silicium monocristallin a quelques avantages dans l'interprétation : la conduction thermique élevée, bonne conductivité électrique, les structures verticales peut être préparée, et est plus appropriée à la préparation de haute puissance de LED. Résumé       Ces dernières années, le marché a proposé des conditions croissantes pour la représentation des dispositifs de GaN, particulièrement pour les dispositifs à forte intensité de densité (tels que des lasers) et les appareils électroniques de haute puissance et haut-tension-tension-résistants. Par exemple, la densité de dislocation des lasers de haute puissance de longue vie ne peut pas dépasser l'ordre 105cm-2. En raison des points faibles bien connus d'épitaxie hétérogène, tels que la disparité de trellis, la densité de dislocation élevée provoquée par la disparité de coefficient de dilatation thermique, la structure cristalline de mosaïque, la contrainte biaxiale et la gaufrette se déformant, la représentation du dispositif est sensiblement limitée par la qualité de la structure de substrat. Évidemment, la solution idéale à ce problème est toujours une percée en technologie de préparation de nitrure de gallium monocristalline.