Mikä on galliumnitridi?

Galliumnitridi on binaarinen III / V-suorakaistapuolijohde, joka soveltuu hyvin suuritehoisille transistoreille, jotka pystyvät toimimaan korkeissa lämpötiloissa. 1990-luvulta lähtien sitä on käytetty yleisesti LEDeissä. Galliumnitridi antaa sinisen valon, jota käytetään levyn lukemiseen Blu-ray-muodossa. Lisäksi galliumnitridiä käytetään puolijohdelaitteissa, RF-komponenteissa, lasereissa ja fotoniikassa. Tulevaisuudessa näemme GaN: n anturitekniikassa.

Vuonna 2006 parannustilan GaN-transistoreita, joita joskus kutsutaan GaN-FETeiksi, alettiin valmistaa kasvattamalla ohut GaN-kerros tavallisen piikiekon AIN-kerrokselle käyttäen orgaanista kemiallista höyrykerrostusta (MOCVD). AIN-kerros toimii puskurina substraatin ja GaN: n välillä.
Tämä uusi prosessi mahdollisti galliumnitriditransistoreiden tuottamisen samoissa olemassa olevissa tehtaissa kuin pii, käyttäen melkein samoja valmistusprosesseja. Tunnettua prosessia käyttämällä tämä sallii samanlaiset, alhaiset valmistuskustannukset ja vähentää esteitä pienempien transistoreiden käyttöönotolle, jossa on paljon parempi suorituskyky.

Selittääkseen tarkemmin, kaikilla puolijohdemateriaaleilla on niin sanottu kaistaväli. Tämä on energia-alue kiinteässä aineessa, jossa ei ole elektronia. Yksinkertaisesti sanottuna kaistaväli liittyy siihen, kuinka hyvin kiinteä materiaali voi johtaa sähköä. Galliumnitridillä on 3,4 eV: n kaistaväli verrattuna piin 1,12 eV: n kaistaväliin. Galliumnitridin laajempi kaistaväli tarkoittaa, että se voi ylläpitää korkeampia jännitteitä ja korkeampia lämpötiloja kuin pii-MOSFET. Tämän laajakaistaisen aukon ansiosta galliumnitridiä voidaan käyttää optoelektronisiin suuritehoisiin ja korkeataajuisiin laitteisiin.

Kyky toimia paljon korkeammissa lämpötiloissa ja jännitteissä kuin galliumarsenidi (GaAs) -transistorit tekee galliumnitridistä myös ihanteelliset tehovahvistimet mikroaaltouuni- ja terahertsi (ThZ) -laitteille, kuten kuvantamiselle ja tunnistukselle, edellä mainituille tuleville markkinoille. GaN-tekniikka on täällä ja se lupaa tehdä kaikesta parempaa.

 


Lähetysaika: 14-20-2020