Apa bahan semikonduktor generasi pisanan, generasi kapindho, generasi katelu, lan generasi kaping papat?

Bahan semikonduktor yaiku bahan kanthi konduktivitas listrik ing antarane konduktor lan insulator ing suhu kamar, sing akeh digunakake ing lapangan kaya sirkuit terpadu, komunikasi, energi lan optoelektronik. Kanthi perkembangan teknologi, bahan semikonduktor wis berkembang saka generasi pisanan nganti generasi kaping papat.

Ing pertengahan abad kaping-20, bahan semikonduktor generasi pisanan utamane dumadi saka germanium (Ge) lansilikon(Si). Utamane, transistor pisanan lan sirkuit terpadu pisanan ing donya padha digawe saka germanium. Nanging mboko sithik diganti dening silikon ing pungkasan taun 1960-an, amarga saka drawbacks sawijining kayata konduktivitas termal kurang, titik leleh kurang, resistance suhu dhuwur miskin, struktur oksida larut banyu ora stabil, lan kekuatan mechanical minggu. Thanks kanggo resistensi suhu dhuwur sing unggul, resistensi radiasi sing apik, efektifitas biaya sing luar biasa, lan cadangan sing akeh, silikon mboko sithik ngganti germanium minangka bahan utama lan njaga posisi kasebut nganti saiki.

Ing taun 1990-an, bahan semikonduktor generasi kapindho wiwit muncul, kanthi gallium arsenide (GaAs) lan indium phosphide (InP) minangka bahan perwakilan. Bahan semikonduktor kaloro menehi kaluwihan kayata celah pita gedhe, konsentrasi operator sing kurang, sifat optoelektronik sing unggul, uga resistensi termal lan resistensi radiasi sing apik. Kaluwihan kasebut ndadekake akeh digunakake ing komunikasi gelombang mikro, komunikasi satelit, komunikasi optik, piranti optoelektronik, lan navigasi satelit. Nanging, aplikasi bahan semikonduktor senyawa diwatesi dening masalah kayata cadangan langka, biaya bahan sing dhuwur, keracunan bawaan, cacat tingkat jero lan kesulitan nggawe wafer ukuran gedhe.

Ing abad kaping 21, bahan semikonduktor generasi katelu kayasilikon karbida(SiC), galium nitrida (GaN), lan seng oksida (ZnO). Dikenal minangka bahan semikonduktor wide-bandgap, bahan semikonduktor generasi katelu nuduhake sifat sing apik banget kayata tegangan rusak dhuwur, kecepatan jenuh elektron sing dhuwur, konduktivitas termal sing luar biasa, lan resistensi radiasi sing luar biasa. Bahan kasebut cocog kanggo nggawe piranti semikonduktor sing bisa digunakake ing aplikasi suhu dhuwur, tegangan dhuwur, frekuensi dhuwur, radiasi dhuwur lan daya dhuwur.

Saiki, bahan semikonduktor generasi kaping papat diwakili deninggalium oksida(Ga₂O₃), intan (C) lan aluminium nitrida (AlN). Bahan-bahan kasebut diarani bahan semikonduktor bandgap ultra-sudhut, nduweni kekuatan medan risak sing luwih dhuwur tinimbang semikonduktor generasi katelu. Padha bisa tahan voltase lan tingkat daya sing luwih dhuwur, cocok kanggo manufaktur piranti elektronik daya dhuwur lan piranti elektronik frekuensi radio kinerja dhuwur. Nanging, rantai manufaktur lan pasokan bahan semikonduktor generasi kaping papat iki durung diwasa, nyebabake tantangan sing signifikan ing produksi lan persiapan.