The Wide Band-Gap Semiconductors: A Brief Survey

Abstract

The wide band-gap semiconductors are promising materials in the fields of power electronics, high-energy radiation detection and optoelectronics. They have attracted much attention thanks to their physical properties, allowing them to get better performances than silicon for some specific uses (high temperature, high voltage, emission or detection of light at short-wavelengths …). Among these properties, a lower intrinsic carrier concentration than in silicon, a higher thermal conductivity, a larger saturated electron drift velocity and a very good radiation hardness are the crucial parameters for highlighting the advantages of such semiconductors. A survey of the properties of these specific materials is exposed, as well as the major applications in research and industrial fields.

Les semi-conducteurs à grande bande d’énergie interdite sont des matériaux très prometteurs dans les domaines de l’électronique de puissance, de la détection de radiations haute énergie et de l’optoélectronique. Leurs propriétés physiques permettent d’obtenir de meilleures performances que le silicium pour certaines applications bien précises (haute température, haute tension, émission ou détection de lumière à courtes longueurs d’onde…). Parmi ces propriétés, une concentration de porteurs intrinsèques plus faible que dans le silicium, une conductivité thermique plus élevée, une vitesse de saturation électronique plus importante et une très bonne résistance aux irradiations sont des paramètres qui montrent bien l’intérêt d’utiliser ces semi-conducteurs. Un bref examen des propriétés de ces matériaux spécifiques est proposé ici, ainsi qu’une présentation des principales applications dans les domaines de la recherche et de l’industrie.