第八章半导体电子材料
材料优值的概念
某类器件究竟采用哪种材料更合适?
材料的某些基本性质决定的材料优值,并用此材料优值来定量比较
常用的几种材料优值
约翰逊优值
凯斯优值
巴利加优值
高频器件用材料优值
热性能优值
约翰逊优值
最大输出功率:电压
最高工作频率:载流子的速度
结电容一定时,功率和频率的乘积为常数
频率和功率的乘积
第一材料优值
约翰逊优值或者第一材料优值越大,材料的功率和工作频率越高
凯斯优值
高频器件的尺寸受到热导率的限制,凯斯优值评价材料在制作高速器件时适合程度的量化标准
为材料的相对介电常数
为热导率,反映了材料的热性质对晶体管开关性能的限制,凯斯优值越大,器件尺寸越小
金刚石
巴利加优值
评价材料用于大功率开关器件的潜力
巴利加优值越大,器件功率越大
GaN
高频器件用材料优值
器件的最小功耗
第四材料优值F4为材料的高频器件优值
F4
在同一工作频率下,器件的功耗随着优值F4的增加而减少,工作频率越高,下降幅度越大
对同一材料所制器件的最小功耗随着工作频率提高而增大
F4越大,器件的功耗越低
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