Vad är galliumnitrid?

Galliumnitrid är en binär III / V-halvbandsledare med direkt bandgap som är väl lämpad för högeffekttransistorer som kan arbeta vid höga temperaturer. Sedan 1990-talet har den använts ofta i ljusdioder (LED). Galliumnitrid avger ett blått ljus som används för skivavläsning i Blu-ray. Dessutom används galliumnitrid i halvledarkraftenheter, RF-komponenter, lasrar och fotonik. I framtiden kommer vi att se GaN inom sensorteknik.

År 2006 började GaN-transistorer för förstärkningsläge, ibland kallade GaN FET, tillverkas genom att odla ett tunt lager av GaN på AIN-skiktet i en standardkiselskiva med användning av metallorganisk kemisk ångavsättning (MOCVD). AIN-skiktet fungerar som en buffert mellan substratet och GaN.
Denna nya process gjorde det möjligt för galliumnitridtransistorer att produceras i samma befintliga fabriker som kisel, med nästan samma tillverkningsprocesser. Genom att använda en känd process möjliggör detta liknande, låga tillverkningskostnader och minskar barriären för användning för mindre transistorer med mycket förbättrad prestanda.

För att ytterligare förklara har alla halvledarmaterial det som kallas bandgap. Detta är ett energiområde i ett fast ämne där inga elektroner kan existera. Enkelt uttryckt är ett bandgap relaterat till hur väl ett fast material kan leda elektricitet. Galliumnitrid har ett 3,4 eV bandgap, jämfört med kisels 1,12 eV bandgap. Galliumnitrids bredare bandgap gör att den kan upprätthålla högre spänningar och högre temperaturer än kisel-MOSFET. Detta breda bandgap gör det möjligt att applicera galliumnitrid på optoelektroniska högeffekts- och högfrekventa enheter.

Förmågan att arbeta vid mycket högre temperaturer och spänningar än galliumarsenid (GaAs) -transistorer gör också galliumnitrid till ideala effektförstärkare för mikrovågsugn och terahertz (ThZ) -enheter, såsom avbildning och avkänning, den framtida marknaden som nämns ovan. GaN-tekniken är här och den lovar att göra allt bättre.

 


Inläggstid: 14-14-2020