Високотемпературні застосунки вимагають спеціалізованих напівпровідників матеріалів, які можуть працювати надійно при екстремальних умовах теплової дії. Вибір відповідних матеріалів і виконання точних розрахунків є важливими кроками проектування цих напівпровідників для забезпечення продуктивності і довговічності.

Вибір матеріалу для напівпровідників високої температури

Матеріали, що використовуються в високотемпературних напівпровідниках, повинні мати широкі смуги проміжки, високу термостійкість і хороші електричні властивості при підвищених температурах. Загальні вибірки включають кремнію карбід (SiC), нітриду гліію (GaN), а також алмаз. Ці матеріали можуть витримати вищі температури порівняно з традиційними напівпровідниками кремнію.

Основні властивості матеріалу

  • Band Gap: Широкі розриви смуги зменшують теплове покоління зарядних носіїв.
  • Thermal Диригент: Висока теплопровідність допомагає ефективно дисіпалювати тепло.
  • Breakdown Напруга: Вищені напруги дозволяють працювати на більш високих напругах.
  • Thermal Stability: Стійкість до деградації при високих температурах.

Розрахунок продуктивності високої температури

Проектування напівпровідників передбачає розрахунок параметрів, таких як концентрація внутрішньоінстистичного носія, мобільність, а також відбиття напруги при підвищених температурах. Ці розрахунки допомагають прогнозувати поведінку приладу і забезпечити надійність в умовах оперативної роботи.

Концентрація внутрішньовенного носія

Внутрішньої концентрації носіїв підвищується при температурі, що впливає на провідність. Вона може бути оцінена за допомогою рівняння:

n] = A × T / 2 × e]g / 2kT ]]]]]g[] /

Розрахунок напруги відбиття

Напруга відбиття залежить від властивостей матеріалів і геометрії пристрою. Вона може бути приблизно:

BD] × d]