Mi a gallium-nitrid?

A gallium-nitrid egy bináris III / V közvetlen sávszélességű félvezető, amely kiválóan alkalmas nagy teljesítményű tranzisztorokhoz, amelyek képesek magas hőmérsékleten működni. Az 1990-es évek óta gyakran használják a fénykibocsátó diódákban (LED). A gallium-nitrid kék fényt bocsát ki, amelyet a lemezek olvasásához használnak a Blu-ray-ben. Ezenkívül a gallium-nitridet félvezető áramforrásokban, RF alkatrészekben, lézerekben és fotonikában használják. A jövőben látni fogjuk a GaN-t az érzékelő technológiában.

2006-ban az enhancement üzemmódú GaN tranzisztorokat, amelyeket néha GaN FET-ként is emlegetnek, elkezdték gyártani egy vékony GaN réteg felnövekedésével egy standard szilícium ostya AIN rétegén, fém szerves kémiai gőzleválasztással (MOCVD). Az AIN réteg pufferként működik az aljzat és a GaN között.
Ez az új eljárás lehetővé tette a gallium-nitrid tranzisztorok gyártását a meglévő gyárakban, mint a szilícium, majdnem ugyanazokat a gyártási eljárásokat alkalmazva. Ismert eljárás alkalmazásával ez hasonló, alacsony gyártási költségeket tesz lehetővé, és csökkenti a kisebb tranzisztorok bevezetésének akadályát, jóval jobb teljesítmény mellett.

További magyarázatként minden félvezető anyagnak van egy úgynevezett sávszélessége. Ez egy szilárd anyagtartomány, ahol nem létezhetnek elektronok. Egyszerűen fogalmazva, a sávszélesség összefügg azzal, hogy egy szilárd anyag mennyire képes vezetni az áramot. A gallium-nitrid 3,4 eV sávszélességgel rendelkezik, szemben a szilícium 1,12 eV sávszélességével. A gallium-nitrid szélesebb sávrése azt jelenti, hogy magasabb feszültségeket és magasabb hőmérsékleteket képes fenntartani, mint a szilícium MOSFET-ek. Ez a széles sáv lehetővé teszi a gallium-nitrid alkalmazását optoelektronikus nagy teljesítményű és nagy frekvenciájú eszközökön.

A gallium-arsenid (GaAs) tranzisztoroknál jóval magasabb hőmérsékleten és feszültségen való működés is a gallium-nitridet ideális teljesítményerősítőkké teszi a mikrohullámú és teraherczes (ThZ) eszközökhöz, például képalkotáshoz és érzékeléshez, a fent említett jövőbeni piacon. A GaN technológia itt van, és azt ígéri, hogy mindent jobbá fog tenni.

 


Feladás időpontja: 2020.10.14