シリコンデバイスの動作温度

質問

シリコンでできたデバイス（ICやセンサ）の動作温度は数十から100℃ぐらいまでで、耐熱性を向上させるにはワイドバンドギャップ半導体を使うと人から聞きましたが、バンドギャップと半導体の動作温度との関係が分かりません。どなたか教えていただけないでしょうか？
また、ワイドバンドギャップ半導体の例として何があり、それぞれの動作温度は何度ぐらいなのでしょうか？

回答No.1

saikoro

あまり自信はないのですが、
温度が高くなるとｐ型、ｎ型ともフェルミレベルはバンドギャップのセンターに移動します。ということはｐｎ接合のリーク電流が大きくなり、しまいにはｐｎ接合として動作しなくなります。バンドギャップが広いとこの現象が高温側までシフトするために、高温動作するということだと思うのですが。
SiC（シリコンカーバイド）で400～500℃でMOSトランジスタが動作したという報告があるらしいです。ただLSIの規模、動作速度等を考えると、用途は限定されると思います。