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適用于超過800°C高溫環境的半導體器件

2023-07-27 18:00:33來源:萬能網  


【資料圖】

硅(Si)半導體在電器中無處不在,在我們的日常生活中發揮著重要作用。然而,在超過300°C的高溫環境下,例如地下資源鉆探、太空探索和發動機外圍設備,由于硅器件的工作溫度范圍有限,需要改進的半導體材料。

寬帶隙半導體更適合高溫電子產品。目前,氮化鋁(AlN)晶體是高溫器件中最具吸引力的材料之一,因為與其他半導體相比,它們具有更大的帶隙能量。

大量研究報道了氮化鋁二極管和晶體管可以在高于室溫的溫度下工作。然而,由于與電氣表征系統相關的技術問題,這些AlN器件的最高工作溫度被限制在500°C或更低。

這項研究發表在《應用物理快報》上,介紹了使用能夠在高達900°C的溫度下運行的新型電氣表征系統來制造和評估高質量AlN層二極管和晶體管。

研究人員成功演示了二極管在827°C下工作,超越了之前的所有記錄,晶體管在727°C下工作。此外,即使在827°C的溫度下,AlN器件中的鎳電極仍保持穩定。值得注意的是,這些AIN器件實際上是可行的,因為AlN層生長在大型、低成本的藍寶石襯底上。此外,AlN器件結構簡單。

這項研究為可操作的半導體器件在惡劣環境(>800°C)下運行鋪平了道路。這些AlN器件預計將應用于地下采礦、鋼鐵生產、太空探索和航空等高溫行業。

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責任編輯:hnmd003

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