Semiconduttori di quarta generazione a banda ultra larga (UWBG)

Fourth-generation ultra-wide bandgap (UWBG) semiconductor materials, characterized by a high bandgap, significantly wider than that of semiconductors currently used in industry, open up considerable opportunities for research and development in several specialized electronics fields. Their potential could lead to enhanced performance in all those areas that require stringent specifications such as power electronics, high-frequency devices, deep-UV optoelectronics, and applications in extreme environments, where temperatures and radiation are high. This work examines the primary and most promising UWBG materials, their physical characteristics, and the technological challenges in manufacturing processes that must be overcome before they can be utilized on an industrial scale. Finally, their distinctive properties and corresponding potential application fields are analyzed.

I materiali semiconduttori di quarta generazione a banda ultra larga (UWBG), caratterizzati da un elevato bandgap, decisamente superiore rispetto a quello degli attuali semiconduttori impiegati nell'industria, aprono notevoli possibilità di ricerca e sviluppo in diversi settori specializzati dell'elettronica. Le loro potenzialità potranno portare ad un miglioramento delle prestazioni in tutti quegli ambiti che richiedono elevate prestazioni quali l'elettronica di potenza, i dispositivi ad alta frequenza, l'optoelettronica deep-UV, e le applicazioni in ambienti estremi, dove temperature e radiazioni sono elevate. Questo lavoro esamina i principali e più promettenti materiali UWBG, le loro caratteristiche fisiche e le sfide tecnologiche nei processi di produzione da superare prima di poterne fare un uso a livello industriale. Vengono infine analizzate le loro proprietà distintive e i relativi potenziali campi di impiego.