Co je nitrid galia?

Gallium Nitride je binární III / V přímý bandgap polovodič, který je vhodný pro vysoce výkonné tranzistory schopné provozu při vysokých teplotách. Od 90. let se běžně používá u světelných diod (LED). Nitrid galia vydává modré světlo používané ke čtení disků v Blu-ray. Kromě toho se nitrid gália používá v polovodičových energetických zařízeních, vysokofrekvenčních součástech, laserech a fotonice. V budoucnu uvidíme GaN v technologii senzorů.

V roce 2006 se tranzistory GaN v režimu vylepšení, někdy označované jako GaN FET, začaly vyrábět pěstováním tenké vrstvy GaN na vrstvě AIN standardního křemíkového plátku pomocí depozice kovové organické chemické páry (MOCVD). Vrstva AIN funguje jako nárazník mezi substrátem a GaN.
Tento nový proces umožnil výrobu tranzistorů na bázi nitridu gália ve stejných stávajících továrnách jako křemík pomocí téměř stejných výrobních procesů. Použitím známého procesu to umožňuje podobné, nízké výrobní náklady a snižuje bariéru přijetí u menších tranzistorů s mnohem lepším výkonem.

Pro další vysvětlení mají všechny polovodičové materiály tzv. Bandgap. Jedná se o energetický rozsah v pevné látce, kde nemohou existovat žádné elektrony. Jednoduše řečeno, bandgap souvisí s tím, jak dobře může pevný materiál vést elektřinu. Nitrid gália má pásmovou propust 3,4 eV, ve srovnání s pásem 1,12 eV křemíku. Nitrid galia je širší pásmová mezera znamená, že může vydržet vyšší napětí a vyšší teploty než křemíkové MOSFETy. Tato širokopásmová propust umožňuje nitrid gália aplikovat na optoelektronická vysoce výkonná a vysokofrekvenční zařízení.

Schopnost pracovat při mnohem vyšších teplotách a napětích než tranzistory arsenidu galia (GaAs) také činí z nitridu galia ideální výkonové zesilovače pro mikrovlnná a terahertzová zařízení (ThZ), jako je zobrazování a snímání, budoucí trh zmíněný výše. Technologie GaN je tady a slibuje, že všechno zlepší.

 


Čas zveřejnění: 14. října 2020