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资料介绍
宽禁带半导体传感器材料技术
引言
宽禁带半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）具有宽禁带、高击穿电场和高热导率的特性，在高温、高压、高辐射等极端环境传感器中具有不可替代的优势。SiC压力传感器可在600°C以上环境中工作，GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）传感器在紫外探测和气体传感中应用广泛。2025年，SiC和GaN传感器在航空发动机、油气钻井和核反应堆监测中加速部署。本文系统介绍宽禁带半导体传感器材料的技术原理及应用。
材料特性
碳化硅（SiC）
1. 禁带宽度：3.26eV（4H-SiC）
2. 热导率：4.9W/cm·K
3. 击穿电场：3MV/cm
4. 工作温度：>600°C
氮化镓（GaN）
1. 禁带宽度：3.4eV
2. 迁移率：2000cm²/V·s（2DEG）
3. 击穿电场：3.3MV/cm
传感机理
SiC压力传感器
SiC压阻式压力传感器利用SiC的压阻效应，在高温下保持稳定，用于航空发动机和油气钻井。
GaN HEMT传感器
GaN HEMT利用2DEG对表面电荷的敏感性，在气体传感器和紫外探测器中应用。
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