Kas ir gallija nitrīds?

Gallija nitrīds ir binārs III / V tiešās joslas atstarpes pusvadītājs, kas ir labi piemērots lieljaudas tranzistoriem, kas spēj darboties augstā temperatūrā. Kopš 1990. gadiem to parasti izmanto gaismas diodēs (LED). Gallija nitrīds izdala zilu gaismu, ko izmanto disku lasīšanai Blu-ray. Turklāt gallija nitrīdu izmanto pusvadītāju jaudas ierīcēs, RF komponentos, lāzeros un fotonikā. Nākotnē mēs redzēsim GaN sensoru tehnoloģijā.

2006. gadā uzlabošanas režīma GaN tranzistorus, kurus dažkārt dēvē arī par GaN FET, sāka ražot, uz standarta silīcija plāksnītes AIN slāņa audzējot plānu GaN slāni, izmantojot metāla organisko ķīmisko tvaiku nogulsnēšanos (MOCVD). AIN slānis darbojas kā buferis starp substrātu un GaN.
Šis jaunais process ļāva gallija nitrīda tranzistorus ražot tajā pašā esošajā rūpnīcā kā silīcijs, izmantojot gandrīz tos pašus ražošanas procesus. Izmantojot zināmu procesu, tas ļauj veikt līdzīgas, zemas ražošanas izmaksas un samazina šķēršļus pieņemšanai mazākiem tranzistoriem ar daudz uzlabotu veiktspēju.

Lai sīkāk izskaidrotu, visiem pusvadītāju materiāliem ir tā sauktais joslu sprauga. Tas ir enerģijas diapazons cietā vietā, kur nevar pastāvēt elektroni. Vienkārši sakot, joslas platums ir saistīts ar to, cik labi ciets materiāls var vadīt elektrību. Gallija nitrīdam ir 3,4 eV joslas atstarpe, salīdzinot ar silīcija 1,12 eV joslas atstarpi. Gallija nitrīda plašākā joslu atstarpe nozīmē, ka tā var uzturēt augstāku spriegumu un augstāku temperatūru nekā silīcija MOSFET. Šī platā joslas atstarpe ļauj gallija nitrīdu lietot optoelektroniskās lieljaudas un augstfrekvences ierīcēs.

Spēja darboties daudz augstākā temperatūrā un spriegumā nekā gallija arsenīda (GaAs) tranzistori arī padara gallija nitrīdu par ideālu jaudas pastiprinātāju mikroviļņu un terahercu (ThZ) ierīcēm, piemēram, attēlveidošanai un uztveršanai, iepriekš minētajam nākotnes tirgum. GaN tehnoloģija ir klāt, un tā sola visu uzlabot.

 


Izlikšanas laiks: oktobris-14-2020