《俞快訊》第三代半導體
《俞快訊》第三代半導體
—自然科材料化學—
一.半導體的族譜
半導體原料
一共經歷了三個發展階段:
第一代以矽(Si)、鍺(Ge)等元素半導體為代表;
第二代為砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等化合物半導體;
第三代則是氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等「寬帶」半導體為主。
第一代半導體由於材料的帶隙較窄,常見於早期的電晶體電腦;
第二代則大量應用於移動通信📱、光纖通信以及網際網路GPS📍;
第三代半導體則活躍於5G通信💨、新能源汽車🚗,因為碳化矽具有更寬的「禁帶」寬度。
二.「禁帶」是什麼碗糕?
禁帶在臺灣較普遍的說法是「能隙」(能量間隙)。因為半導體是「類金屬」,在某個溫度範圍內,隨溫度升高而增加電流⚡️,使得電導率上升、電阻率下降;在絕對零度時,成為絕緣體。
絕緣材料的能隙大於9電子伏特,而半導體的能隙大約介於1~3電子伏特。
三.走入生活
手機的快充與電動車其實都是第三代半導體的應用。你在用快充⚡️的時候,就是在享受半導體「大能隙」所帶來的「大電壓」的好處喔!
會考好難🤯、學測好累😔、分科要命😫,其實你活得下來,就代表能力💪🏻也提升了不是嗎?是吧!
殺不死你的,
必使你更加強大👍🏻。
—周俞自然科學團隊編撰—
