Mis on galliumnitriid?

Galliumnitriid on binaarne III / V otsese ribalaiusega pooljuht, mis sobib hästi suure võimsusega transistoride jaoks, mis on võimelised töötama kõrgel temperatuuril. Alates 1990. aastatest on seda tavaliselt kasutatud valgusdioodides (LED). Galliumnitriid eraldab sinist valgust, mida kasutatakse plaatide lugemiseks Blu-ray's. Lisaks kasutatakse galliumnitriidi pooljuhtseadmetes, raadiosageduskomponentides, laserites ja fotoonikas. Tulevikus näeme GaN-i anduritehnoloogias.

2006. aastal hakati täiustamisrežiimis GaN-transistore, mida mõnikord nimetatakse ka GaN-i FET-ideks, tootma õhukese GaN-kihi kasvatamisega tavalise ränivahvli AIN-kihil, kasutades orgaanilise keemilise auru sadestamist (MOCVD). AIN-kiht toimib puhvrina substraadi ja GaN-i vahel.
See uus protsess võimaldas galliumnitriidi transistore toota räniga samades olemasolevates tehastes, kasutades peaaegu samu tootmisprotsesse. Tuntud protsessi abil võimaldab see sarnaseid, väikesi tootmiskulusid ja vähendab oluliselt parema jõudlusega väiksemate transistoride kasutuselevõtu takistust.

Täiendavaks selgituseks on kõigil pooljuhtmaterjalidel nn ribavahe. See on tahke aine vahemik, kus ei saa eksisteerida elektrone. Lihtsamalt öeldes on ribalaius seotud sellega, kui hästi tahke materjal suudab elektrit juhtida. Galliumnitriidil on 3,4 eV ribalaius, võrreldes räni 1,12 eV ribalaiusega. Galliumnitriidi laiem ribalaius tähendab, et see suudab hoida kõrgemat pinget ja kõrgemat temperatuuri kui räni MOSFETid. See lai ribalaius võimaldab galliumnitriidi rakendada optoelektroonilistel suure võimsusega ja kõrgsageduslikel seadmetel.

Võime töötada palju kõrgematel temperatuuridel ja pingetel kui galliumarseniidi (GaAs) transistorid, muudab galliumnitriidi ideaalseks võimsusvõimendiks mikrolaineahju ja terahertsi (ThZ) seadmetele, nagu pildistamine ja tuvastamine, ülalnimetatud tulevane turg. GaN-tehnoloogia on käes ja see lubab kõike paremaks muuta.

 


Postituse aeg: oktoober-14-2020