МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Реферат

по дисциплине «Актуальные проблемы современного приборостроения»

Тема: Диоды и транзисторы на основе SiC и GaN

Студент гр. 9802		Попов А. П.
Преподаватель		Шануренко А. К.

Санкт-Петербург

2021

ЗАДАНИЕ на реферат

Студент Попов А. П.
Группа 9802
Тема реферата: Диоды и транзисторы на основе SiC и GaN
Предполагаемый объем реферата: Не менее 20 страниц
Студент		Попов А. П.
Преподаватель		Шануренко А. К

Аннотация

Цель данного реферата – рассмотреть современные способы производства диодов и транзисторов на основе SiC и GaN, их применение, преимущество и недостатки в сравнении с другими материалами.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

1. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА 6

1.1. Первые упоминания о SiC и GaN 6

1.2. Первые опыты на SiC 7

1.3. Опыты на GaN и история открытий. 9

2. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ SiC и GaN 10

2.1. Методы получения SiC 10

2.2. Методы получения GaN 12

3. СВОЙСТВА МОЛЕКУЛ 13

3.1 Описание молекулы карбида кремния. 13

3.2 Описание молекулы нитрида галлия 16

4. ДИОДЫ И ТРАНЗИСТОРЫ НА ОСНОВЕ SiC и GaN 17

1. p-n, p-n-p и n-p-n переходы, простейшие диоды и транзисторы 17

2. Сравнение характеристик полупроводниковых материалов. 20

3. Диоды на основе SiC и GaN 22

4. Транзисторы на основе SiC и GaN 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28

Список использованных источников 29

Введение.

В современном мире электронная техника и ЭВМ является неотъемлемой частью общества. Разработка и внедрение ЭВМ во многом лежит на плечах разработчиков электронной аппаратуры. Для обеспечения работоспособности и экономической целесообразности производства сложной многофункциональной электронной аппаратуры, разработчикам электронных устройств постоянно приходится решать три основные задачи:

1. Уменьшение габаритных размеров.

Уменьшение габаритных размеров не является самоцелью. Это необходимость, которая позволяет увечить площадь упаковки электронных компонентов, а соответственно и количество функций устройства, и скорость исполнения этих функций. На данный момент человечество приближается к менее чем нанометровым технологическим процессам. К примеру, привычные процессоры для пользовательских ПК уже создаются на нано транзисторах размером в 7 нм каждый.

2. Повышение надежности и улучшение характеристик.

Экономически нецелесообразно использовать электронику, быстро выходящую из строя в нормальном режиме работы или не способную работать в тяжелых условиях. Материалы, исследуемые в данном реферате, в первую очередь решают эту проблему.

3. Снижение трудоемкости изготовления.

А значит, и увеличение доступности ЭВМ. К примеру, переключение «цельных» сборок на модульное производство позволило рассредоточить производство отдельных модулей электроники и удешевить его производство.

Главным путем решения этих проблем является использование новых материалов, создание новых технологических процессов и технологий в общем. Диоды и транзисторы на основе Карбида кремния (SiC) и Нитрида Галлия (GaN), а также частично упомянутые в этом реферате подложки на их основе и прочие технологии на основе этих материалов являются перспективным путем решения как новых проблем, так и уже решенных. Конкретные методы и перспективы решения актуальных проблем электротехники с помощью SiC и GaN будут рассказаны далее.

КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА