تیسری نسل کا سیمیکمڈکٹر بالکل ٹھیک کیا ہے؟

جب آپ تیسری نسل کے سیمیکمڈکٹرز کو دیکھیں گے تو ، آپ کو یقینا حیرت ہوگی کہ پہلی اور دوسری نسلیں کیا تھیں۔ یہاں "جنریشن" کو سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ میں استعمال ہونے والے مواد کی بنیاد پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔ چپ مینوفیکچرنگ کا پہلا قدم ریت سے اعلی طہارت سلیکن نکالنا ہے۔ سیلیکون سیمیکمڈکٹرز کی تیاری کے لئے ابتدائی مواد میں سے ایک ہے اور سیمیکمڈکٹرز کی پہلی نسل بھی ہے۔

مواد کے ذریعہ تمیز کریں:

پہلی نسل کے سیمیکمڈکٹرز:سلیکن (ایس آئی) اور جرمینیم (جی ای) سیمیکمڈکٹر خام مال کے طور پر استعمال ہوتے تھے۔

دوسری نسل کے سیمیکمڈکٹر:گیلیم آرسنائڈ (GAAs) ، انڈیم فاسفائڈ (INP) وغیرہ کو سیمیکمڈکٹر خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے۔

تیسری نسل کے سیمیکمڈکٹر:گیلیم نائٹریڈ (GAN) کا استعمال کرتے ہوئے ،سلیکن کاربائڈ(sic) ، زنک سیلینائڈ (ZnSE) ، وغیرہ کو بطور خام مال۔

تیسری نسل کی خصوصیات

• اعلی درجہ حرارت مزاحم ؛
• ہائی پریشر مزاحم ؛
• اعلی موجودہ کا مقابلہ ؛
• اعلی طاقت ؛
• اعلی کام کرنے والی تعدد ؛
• کم بجلی کی کھپت اور کم گرمی کی پیداوار ؛
• مضبوط تابکاری کے خلاف مزاحمت

مثال کے طور پر طاقت اور تعدد لیں۔ سلیکن ، سیمیکمڈکٹر مواد کی پہلی نسل کے نمائندے ، کے پاس تقریبا 100 100Wz کی طاقت ہے ، لیکن صرف 3GHz کی تعدد ہے۔ دوسری نسل کے نمائندے ، گیلیم آرسنائڈ ، میں 100W سے بھی کم طاقت ہے ، لیکن اس کی تعدد 100GHz تک پہنچ سکتی ہے۔ لہذا ، سیمیکمڈکٹر مواد کی پہلی دو نسلیں ایک دوسرے کے لئے زیادہ تکمیل تھیں۔

تیسری نسل کے سیمیکمڈکٹرز ، گیلیم نائٹریڈ اور سلیکن کاربائڈ کے نمائندوں میں 1000W سے زیادہ بجلی کی پیداوار اور 100GHz کے قریب تعدد ہوسکتا ہے۔ ان کے فوائد بہت واضح ہیں ، لہذا وہ مستقبل میں سیمیکمڈکٹر مواد کی پہلی دو نسلوں کی جگہ لے سکتے ہیں۔ تیسری نسل کے سیمیکمڈکٹرز کے فوائد بڑی حد تک ایک نقطہ سے منسوب ہیں: ان کی پہلی دو سیمیکمڈکٹرز کے مقابلے میں بڑی بڑی بینڈ گیپ کی چوڑائی ہے۔ یہ بھی کہا جاسکتا ہے کہ سیمیکمڈکٹرز کی تین نسلوں میں اہم فرق کرنے والا اشارے بینڈ گیپ کی چوڑائی ہے۔

مذکورہ فوائد کی وجہ سے ، تیسرا نکتہ یہ ہے کہ سیمیکمڈکٹر مواد سخت ماحول جیسے اعلی درجہ حرارت ، اعلی دباؤ ، اعلی طاقت ، اعلی تعدد اور اعلی تابکاری جیسے جدید الیکٹرانک ٹکنالوجی کی ضروریات کو پورا کرسکتا ہے۔ لہذا ، ان کو بڑے پیمانے پر استعمال کرنے والی صنعتوں جیسے ہوا بازی ، ایرو اسپیس ، فوٹو وولٹک ، آٹوموٹو مینوفیکچرنگ ، مواصلات اور سمارٹ گرڈ میں بڑے پیمانے پر لاگو کیا جاسکتا ہے۔ فی الحال ، یہ بنیادی طور پر پاور سیمیکمڈکٹر آلات تیار کرتا ہے۔

سلیکن کاربائڈ میں گیلیم نائٹریڈ سے زیادہ تھرمل چالکتا ہے ، اور اس کی واحد کرسٹل نمو کی لاگت گیلیم نائٹریڈ سے کم ہے۔ لہذا ، فی الحال ، سلیکن کاربائڈ بنیادی طور پر تیسری نسل کے سیمیکمڈکٹر چپس کے سبسٹریٹ کے طور پر یا اعلی وولٹیج اور اعلی اعتماد والے شعبوں میں ایک ایپیٹیکسیئل ڈیوائس کے طور پر استعمال ہوتا ہے ، جبکہ گیلیم نائٹریڈ بنیادی طور پر اعلی تعدد والے شعبوں میں ایک ایپیٹیکسیل ڈیوائس کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔