Hãy tìm hiểu trên internet và thảo luận về các công nghệ hiện tại cũng như sự phát triển các công nghệ mới trong vật lí bán dẫn

Câu hỏi: Hãy tìm hiểu trên internet và thảo luận về các công nghệ hiện tại cũng như sự phát triển các công nghệ mới trong vật lí bán dẫn.

Lời giải:

Các công nghệ hiện tại cũng như sự phát triển các công nghệ mới trong vật lí bán dẫn:

+ Thế hệ đầu tiên: Bao gồm đa tạp, điốt silicon và thyristor, được đại diện bởi các thyristor dựa trên silicon. Tính năng chính là bán điều khiển, chỉ có thể điều khiển dẫn.

+ Thế hệ thứ hai: Chủ yếu dựa trên các vật liệu silicon, bao gồm MOSFET, GTO, IGBT và IGCT. Tính năng chính là nó không chỉ có thể điều khiển bật mà còn có khả năng tắt tự động, có thể nhận ra chuyển đổi miễn phí và tần số cao hơn.

+ Thế hệ thứ ba: Chủ yếu là vật liệu dải rộng, bao gồm vật liệu SiC, GaN, … Mặc dù vật liệu và thiết bị SiC bắt đầu nghiên cứu vào những năm 1980, sự phát triển nhanh chóng thực sự vẫn là sau năm 2000, mặc dù có các sản phẩm SiC SBD và MOSFET, nhưng khi đó công nghệ chưa trưởng thành.

* Chất bán dẫn và tính chất

- Chất bán dẫn là chất có điện trở suất nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và chất điện môi.

- Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu là Gecmani và Silic.

- Tính chất:

+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.

+ Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một ít tạp chất.

+ Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.

* Ứng dụng của chất bán dẫn trong đời sống

- Là một trong những nhân tố quan trọng để tạo ra các linh kiện hoàn chỉnh như diode, transistor, các loại thẻ nhớ, SSD, HDD,…. Các linh kiện này thông qua sự phối hợp, lắp ghép và liên kết với nhau sẽ tạo nên những bản mạch điện tử.

- Chất bán dẫn giúp tạo nên những thiết bị điện như rơ le bán dẫn, linh kiện bán dẫn, bóng bán dẫn, cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến đo mức, diot bán dẫn, bộ chuyển đổi tín hiệu, CT dòng, PLC, biến tần,…

- Chất bán dẫn có trong rất nhiều thiết bị điện tử ngày nay, ví dụ như:

+ Cảm biến nhiệt độ của điều hòa không khí.

+ Bộ vi xử lý CPU của máy tính.

+ Bộ chuyển đổi tín hiệu trong các loại điện thoại, TV,…

- Chất bán dẫn có vai trò trung tâm trong hoạt động của các máy ATM, internet, thiết bị trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, xe lửa,…..