Kurze Einführung in die Halbleitertechnologie GaN der dritten Generation und die damit verbundene Epitaxietechnologie

1. Halbleiter der dritten Generation

Die Halbleitertechnologie der ersten Generation wurde auf Basis von Halbleitermaterialien wie Si und Ge entwickelt. Sie bildet die Grundlage für die Entwicklung von Transistoren und integrierter Schaltungstechnik. Die Halbleitermaterialien der ersten Generation legten den Grundstein für die Elektronikindustrie des 20. Jahrhunderts und sind die Basismaterialien für die integrierte Schaltungstechnik.

Zu den Halbleitermaterialien der zweiten Generation zählen hauptsächlich Galliumarsenid, Indiumphosphid, Aluminiumarsenid und deren ternäre Verbindungen. Sie bilden die Grundlage der optoelektronischen Informationsindustrie. Auf dieser Grundlage entwickelten sich verwandte Branchen wie Beleuchtung, Display, Laser und Photovoltaik. Sie finden breite Anwendung in der modernen Informationstechnologie und der optoelektronischen Displayindustrie.

Zu den repräsentativen Materialien der dritten Generation von Halbleitern zählen Galliumnitrid und Siliziumkarbid. Dank ihrer großen Bandlücke, der hohen Elektronensättigungsdriftgeschwindigkeit, der hohen Wärmeleitfähigkeit und der hohen Durchbruchfeldstärke eignen sie sich ideal für die Herstellung von elektronischen Bauelementen mit hoher Leistungsdichte, hoher Frequenz und geringen Verlusten. Siliziumkarbid-Leistungsbauelemente zeichnen sich durch hohe Energiedichte, geringen Energieverbrauch und geringe Größe aus und bieten breite Anwendungsaussichten in Fahrzeugen mit alternativen Antrieben, der Photovoltaik, dem Schienenverkehr, Big Data und weiteren Bereichen. Galliumnitrid-HF-Bauelemente zeichnen sich durch hohe Frequenz, hohe Leistung, große Bandbreite, geringen Stromverbrauch und geringe Größe aus und bieten breite Anwendungsaussichten in der 5G-Kommunikation, im Internet der Dinge, in der militärischen Radartechnik und weiteren Bereichen. Darüber hinaus finden Galliumnitrid-basierte Leistungsbauelemente breite Anwendung im Niederspannungsbereich. Darüber hinaus wird erwartet, dass in den letzten Jahren neu entwickelte Galliumoxid-Materialien die bestehenden SiC- und GaN-Technologien technisch ergänzen und potenzielle Anwendungsaussichten im Niederfrequenz- und Hochspannungsbereich bieten.

Im Vergleich zu Halbleitermaterialien der zweiten Generation weisen Halbleitermaterialien der dritten Generation eine größere Bandlücke auf (die Bandlücke von Si, einem typischen Material der ersten Generation, beträgt etwa 1,1 eV, die von GaAs, einem typischen Material der zweiten Generation, beträgt etwa 1,42 eV und die von GaN, einem typischen Material der dritten Generation, liegt über 2,3 eV), sind strahlungsbeständiger, felddurchschlagsicherer und temperaturbeständiger. Halbleitermaterialien der dritten Generation mit größerer Bandlücke eignen sich besonders für die Herstellung strahlungsbeständiger, hochfrequenter, leistungsstarker und hochintegrierter elektronischer Geräte. Ihre Anwendung in Mikrowellen-Hochfrequenzgeräten, LEDs, Lasern, Leistungsbauelementen und anderen Bereichen hat große Aufmerksamkeit erregt und bietet breite Entwicklungsperspektiven in den Bereichen Mobilkommunikation, intelligente Stromnetze, Schienenverkehr, Fahrzeuge mit alternativer Energie, Unterhaltungselektronik sowie UV- und blaugrüne Lichtquellen [1].

Bildquelle: CASA, Zheshang Securities Research Institute

Abbildung 1: Zeitskala und Prognose für GaN-Leistungsgeräte

II GaN-Materialstruktur und -eigenschaften

GaN ist ein Halbleiter mit direkter Bandlücke. Die Bandlücke der Wurtzitstruktur beträgt bei Raumtemperatur etwa 3,26 eV. GaN-Materialien weisen drei Hauptkristallstrukturen auf: die Wurtzitstruktur, die Sphaleritstruktur und die Steinsalzstruktur. Die Wurtzitstruktur ist die stabilste. Abbildung 2 zeigt die hexagonale Wurtzitstruktur von GaN. Die Wurtzitstruktur von GaN ist hexagonal dicht gepackt. Jede Elementarzelle besteht aus 12 Atomen, darunter 6 N- und 6 Ga-Atomen. Jedes Ga (N)-Atom bildet eine Bindung mit den vier nächstgelegenen N (Ga)-Atomen und ist in der Reihenfolge ABABAB… entlang der [0001]-Richtung gestapelt [2].

Abbildung 2 Wurtzitstruktur GaN-Kristallzellendiagramm

III Häufig verwendete Substrate für die GaN-Epitaxie

Homogene Epitaxie auf GaN-Substraten scheint die beste Wahl für die GaN-Epitaxie zu sein. Aufgrund der hohen Bindungsenergie von GaN liegt der Zersetzungsdruck bei Erreichen des Schmelzpunkts von 2500 °C jedoch bei etwa 4,5 GPa. Liegt der Zersetzungsdruck darunter, schmilzt GaN nicht, sondern zersetzt sich direkt. Dies macht ausgereifte Substratherstellungstechnologien wie das Czochralski-Verfahren für die Herstellung von GaN-Einkristallsubstraten ungeeignet, was die Massenproduktion von GaN-Substraten erschwert und die Kosten erhöht. Daher werden für die GaN-Epitaxie üblicherweise Si, SiC, Saphir usw. als Substrate verwendet [3].

Diagramm 3 GaN und Parameter häufig verwendeter Substratmaterialien

GaN-Epitaxie auf Saphir

Saphir verfügt über stabile chemische Eigenschaften, ist kostengünstig und hat eine hohe Reife in der Großserienproduktion. Daher ist es eines der ältesten und am weitesten verbreiteten Substratmaterialien in der Halbleitertechnik. Als eines der am häufigsten verwendeten Substrate für die GaN-Epitaxie sind die Hauptprobleme, die bei Saphirsubstraten gelöst werden müssen, folgende:

✔ Aufgrund der großen Gitterfehlanpassung zwischen Saphir (Al2O3) und GaN (ca. 15 %) ist die Defektdichte an der Grenzfläche zwischen Epitaxieschicht und Substrat sehr hoch. Um die negativen Auswirkungen zu reduzieren, muss das Substrat vor Beginn des Epitaxieprozesses einer komplexen Vorbehandlung unterzogen werden. Vor dem epitaktischen Wachstum von GaN auf Saphirsubstraten muss die Substratoberfläche zunächst gründlich gereinigt werden, um Verunreinigungen, Polierrückstände usw. zu entfernen und Stufen und Stufenoberflächenstrukturen zu erzeugen. Anschließend wird die Substratoberfläche nitriert, um die Benetzungseigenschaften der Epitaxieschicht zu verändern. Abschließend wird eine dünne AlN-Pufferschicht (üblicherweise 10–100 nm dick) auf der Substratoberfläche abgeschieden und bei niedriger Temperatur getempert, um das endgültige epitaktische Wachstum vorzubereiten. Trotzdem ist die Versetzungsdichte in epitaktischen GaN-Schichten, die auf Saphirsubstraten gewachsen sind, immer noch höher als die von homoepitaktischen Schichten (etwa 1010 cm-2, verglichen mit praktisch keiner Versetzungsdichte in homoepitaktischen Silizium- oder Galliumarsenid-Schichten oder zwischen 102 und 104 cm-2). Die höhere Defektdichte reduziert die Trägerbeweglichkeit und verkürzt dadurch die Lebensdauer der Minoritätsträger und verringert die Wärmeleitfähigkeit, was alles die Leistung des Bauelements verringert [4].

✔ Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Saphir ist größer als der von GaN, sodass beim Abkühlen von der Abscheidungstemperatur auf Raumtemperatur eine biaxiale Druckspannung in der Epitaxieschicht entsteht. Bei dickeren Epitaxieschichten kann diese Spannung zu Rissen in der Schicht oder sogar im Substrat führen.

✔ Im Vergleich zu anderen Substraten ist die Wärmeleitfähigkeit von Saphirsubstraten geringer (etwa 0,25 W*cm-1*K-1 bei 100 °C) und die Wärmeableitungsleistung ist schlecht;

✔ Aufgrund ihrer schlechten Leitfähigkeit eignen sich Saphirsubstrate nicht für die Integration und Anwendung mit anderen Halbleiterbauelementen.

Obwohl die Defektdichte epitaktischer GaN-Schichten auf Saphirsubstraten hoch ist, scheint sie die optoelektronische Leistung blaugrüner LEDs auf GaN-Basis nicht signifikant zu verringern. Daher werden Saphirsubstrate nach wie vor häufig als Substrate für GaN-basierte LEDs verwendet.

Mit der Entwicklung neuer Anwendungen für GaN-Bauelemente wie Laser oder andere hochdichte Leistungsbauelemente stellen die inhärenten Defekte von Saphirsubstraten zunehmend eine Einschränkung ihrer Anwendung dar. Mit der Entwicklung der SiC-Substrat-Wachstumstechnologie, der Kostensenkung und der zunehmenden Reife der GaN-Epitaxietechnologie auf Si-Substraten lässt die Forschung zum Wachstum von GaN-Epitaxieschichten auf Saphirsubstraten zudem allmählich nach.

GaN-Epitaxie auf SiC

Im Vergleich zu Saphir weisen SiC-Substrate (4H- und 6H-Kristalle) eine geringere Gitterfehlanpassung mit GaN-Epitaxieschichten (3,1 %, entsprechend [0001]-orientierten Epitaxieschichten) und eine höhere Wärmeleitfähigkeit (ca. 3,8 W*cm-1*K-1) auf. Darüber hinaus ermöglicht die Leitfähigkeit von SiC-Substraten die Herstellung elektrischer Kontakte auf der Substratrückseite, was zur Vereinfachung der Gerätestruktur beiträgt. Diese Vorteile haben immer mehr Forscher dazu bewogen, an der GaN-Epitaxie auf Siliziumkarbidsubstraten zu arbeiten.

Das direkte Arbeiten auf SiC-Substraten, um das Wachstum von GaN-Epischichten zu vermeiden, bringt jedoch auch eine Reihe von Nachteilen mit sich, darunter die folgenden:

✔ Die Oberflächenrauheit von SiC-Substraten ist viel höher als die von Saphir-Substraten (Saphir-Rauheit 0,1 nm RMS, SiC-Rauheit 1 nm RMS), SiC-Substrate haben eine hohe Härte und eine schlechte Verarbeitungsleistung, und diese Rauheit und die verbleibenden Polierschäden sind auch eine der Ursachen für Defekte in GaN-Epischichten.

✔ Die Schraubenversetzungsdichte von SiC-Substraten ist hoch (Versetzungsdichte 103-104cm-2), Schraubenversetzungen können sich auf die GaN-Epischicht ausbreiten und die Geräteleistung verringern;

✔ Die atomare Anordnung auf der Substratoberfläche führt zur Bildung von Stapelfehlern (BSF) in der GaN-Epischicht. Bei epitaktischem GaN auf SiC-Substraten gibt es mehrere mögliche atomare Anordnungsordnungen auf dem Substrat, was zu einer inkonsistenten anfänglichen atomaren Stapelordnung der darauf befindlichen epitaktischen GaN-Schicht führt, die anfällig für Stapelfehler ist. Stapelfehler (SF) führen zu eingebauten elektrischen Feldern entlang der c-Achse, was zu Problemen wie dem Austreten von Ladungsträgertrennelementen in der Ebene führt.

✔ Der Wärmeausdehnungskoeffizient von SiC-Substraten ist kleiner als der von AlN und GaN, was beim Abkühlen zu einer Ansammlung thermischer Spannungen zwischen der Epitaxieschicht und dem Substrat führt. Waltereit und Brand prognostizierten auf Grundlage ihrer Forschungsergebnisse, dass dieses Problem durch das Züchten epitaktischer GaN-Schichten auf dünnen, kohärent gespannten AlN-Keimschichten gemildert oder gelöst werden kann.

✔ Das Problem der schlechten Benetzbarkeit von Ga-Atomen. Beim Wachstum von GaN-Epitaxieschichten direkt auf der SiC-Oberfläche neigt GaN aufgrund der schlechten Benetzbarkeit zwischen den beiden Atomen zu dreidimensionalem Inselwachstum auf der Substratoberfläche. Die Einbringung einer Pufferschicht ist die gängigste Lösung zur Verbesserung der Qualität epitaktischer Materialien bei der GaN-Epitaxie. Die Einbringung einer AlN- oder AlxGa1-xN-Pufferschicht kann die Benetzbarkeit der SiC-Oberfläche effektiv verbessern und das zweidimensionale Wachstum der GaN-Epitaxieschicht ermöglichen. Darüber hinaus kann sie Spannungen regulieren und verhindern, dass sich Substratdefekte auf die GaN-Epitaxie ausbreiten.

✔ Die Herstellungstechnologie für SiC-Substrate ist noch nicht ausgereift, die Substratkosten sind hoch und es gibt nur wenige Lieferanten und ein geringes Angebot.

Die Forschung von Torres et al. zeigt, dass das Ätzen des SiC-Substrats mit H2 bei hohen Temperaturen (1600 °C) vor der Epitaxie eine geordnetere Stufenstruktur auf der Substratoberfläche erzeugen kann. Dadurch entsteht ein qualitativ hochwertigerer AlN-Epitaxiefilm als beim direkten Aufwachsen auf der ursprünglichen Substratoberfläche. Die Forschung von Xie und seinem Team zeigt zudem, dass die Ätzvorbehandlung des Siliziumkarbidsubstrats die Oberflächenmorphologie und Kristallqualität der GaN-Epitaxieschicht deutlich verbessern kann. Smith et al. fanden heraus, dass Versetzungen an den Schnittstellen zwischen Substrat und Pufferschicht sowie zwischen Pufferschicht und Epitaxieschicht mit der Ebenheit des Substrats zusammenhängen [5].

Abbildung 4 TEM-Morphologie von GaN-Epitaxieschichtproben, die auf einem 6H-SiC-Substrat (0001) unter verschiedenen Oberflächenbehandlungsbedingungen gewachsen sind: (a) chemische Reinigung; (b) chemische Reinigung + Wasserstoffplasmabehandlung; (c) chemische Reinigung + Wasserstoffplasmabehandlung + 1300 °C Wasserstoff-Wärmebehandlung für 30 Minuten

GaN-Epitaxie auf Si

Im Vergleich zu Siliziumkarbid, Saphir und anderen Substraten ist der Herstellungsprozess von Siliziumsubstraten ausgereift und ermöglicht die stabile Herstellung großformatiger Substrate mit einem hohen Preis-Leistungs-Verhältnis. Gleichzeitig sind die Wärme- und elektrische Leitfähigkeit gut, und der Prozess für Si-Elektronikbauelemente ist ausgereift. Die Möglichkeit, optoelektronische GaN-Bauelemente zukünftig perfekt mit Si-Elektronikbauelementen zu integrieren, macht die Entwicklung der GaN-Epitaxie auf Silizium ebenfalls sehr attraktiv.

Aufgrund der großen Unterschiede in den Gitterkonstanten zwischen Si-Substrat und GaN-Material handelt es sich bei der heterogenen Epitaxie von GaN auf Si-Substrat jedoch um eine typische Epitaxie mit großer Fehlanpassung, bei der auch eine Reihe von Problemen auftreten:

✔ Problem der Oberflächengrenzflächenenergie. Wenn GaN auf einem Si-Substrat wächst, wird dessen Oberfläche zunächst nitriert, wodurch eine amorphe Siliziumnitridschicht entsteht, die die Keimbildung und das Wachstum von hochdichtem GaN nicht begünstigt. Zudem kommt die Si-Oberfläche zunächst mit Ga in Kontakt, was die Oberfläche des Si-Substrats korrodieren lässt. Bei hohen Temperaturen diffundiert die Zersetzung der Si-Oberfläche in die epitaktische GaN-Schicht und bildet schwarze Siliziumflecken.

✔ Die Gitterkonstantenfehlanpassung zwischen GaN und Si ist groß (~17 %), was zur Bildung von hochdichten Versetzungen führt und die Qualität der epitaktischen Schicht erheblich verringert;

✔ Verglichen mit Si weist GaN einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf (der Wärmeausdehnungskoeffizient von GaN beträgt etwa 5,6 × 10-6 K-1, der Wärmeausdehnungskoeffizient von Si beträgt etwa 2,6 × 10-6 K-1), und beim Abkühlen von der Epitaxietemperatur auf Raumtemperatur können in der GaN-Epitaxieschicht Risse entstehen;

✔ Si reagiert bei hohen Temperaturen mit NH3 zu polykristallinem SiNx. AlN kann auf polykristallinem SiNx keinen bevorzugt orientierten Kristallkeim bilden, was zu einer ungeordneten Orientierung der anschließend gewachsenen GaN-Schicht und einer hohen Anzahl von Defekten führt. Dies führt zu einer schlechten Kristallqualität der GaN-Epitaxieschicht und erschwert sogar die Bildung einer einkristallinen GaN-Epitaxieschicht [6].

Um das Problem der großen Gitterfehlanpassung zu lösen, haben Forscher versucht, Materialien wie AlAs, GaAs, AlN, GaN, ZnO und SiC als Pufferschichten auf Si-Substrate einzuführen. Um die Bildung von polykristallinem SiNx zu vermeiden und dessen negativen Einfluss auf die Kristallqualität von GaN/AlN/Si (111)-Materialien zu reduzieren, muss üblicherweise vor dem epitaktischen Wachstum der AlN-Pufferschicht für einen bestimmten Zeitraum TMAl eingebracht werden, um zu verhindern, dass NH3 mit der freiliegenden Si-Oberfläche reagiert und SiNx bildet. Darüber hinaus können Epitaxietechnologien wie die Struktursubstrattechnologie eingesetzt werden, um die Qualität der Epitaxieschicht zu verbessern. Die Entwicklung dieser Technologien trägt dazu bei, die Bildung von SiNx an der Epitaxiegrenzfläche zu hemmen, das zweidimensionale Wachstum der GaN-Epitaxieschicht zu fördern und deren Wachstumsqualität zu verbessern. Zusätzlich wird eine AlN-Pufferschicht eingeführt, um die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten verursachte Zugspannung auszugleichen und so Risse in der GaN-Epitaxieschicht auf dem Siliziumsubstrat zu vermeiden. Krosts Forschung zeigt, dass eine positive Korrelation zwischen der Dicke der AlN-Pufferschicht und der Spannungsreduzierung besteht. Ab einer Pufferschichtdicke von 12 nm kann durch ein geeignetes Wachstumsschema eine Epitaxieschicht mit einer Dicke von über 6 μm auf einem Siliziumsubstrat gezüchtet werden, ohne dass es zu Rissen in der Epitaxieschicht kommt.

Nach langjährigen Bemühungen der Forscher konnte die Qualität der auf Siliziumsubstraten gewachsenen GaN-Epitaxieschichten deutlich verbessert werden, und bei Geräten wie Feldeffekttransistoren, Schottky-Barriere-Ultraviolettdetektoren, blaugrünen LEDs und Ultraviolettlasern wurden erhebliche Fortschritte erzielt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die üblicherweise verwendeten GaN-Epitaxiesubstrate alle heterogen epitaktisch sind und daher häufig mit Problemen wie Gitterfehlanpassungen und unterschiedlich starken Unterschieden im Wärmeausdehnungskoeffizienten zu kämpfen haben. Homogene epitaktische GaN-Substrate sind technologisch noch nicht ausgereift und werden noch nicht in Massenproduktion hergestellt. Die Produktionskosten sind hoch, die Substratgröße klein und die Substratqualität nicht optimal. Die Entwicklung neuer GaN-Epitaxiesubstrate und die Verbesserung der Epitaxiequalität sind nach wie vor wichtige Faktoren, die die weitere Entwicklung der GaN-Epitaxieindustrie behindern.

IV. Gängige Methoden zur GaN-Epitaxie

MOCVD (chemische Gasphasenabscheidung)

Homogene Epitaxie auf GaN-Substraten scheint die beste Wahl für die GaN-Epitaxie zu sein. Da die Vorläufer der chemischen Gasphasenabscheidung jedoch Trimethylgallium und Ammoniak sind und Wasserstoff als Trägergas dient, liegt die typische MOCVD-Wachstumstemperatur bei etwa 1000–1100 °C, und die Wachstumsrate beträgt wenige Mikrometer pro Stunde. Dadurch können steile Grenzflächen auf atomarer Ebene erzeugt werden, was sich sehr gut für die Herstellung von Heteroübergängen, Quantentöpfen, Übergittern und anderen Strukturen eignet. Die hohe Wachstumsrate, die gute Gleichmäßigkeit und die Eignung für großflächiges und mehrteiliges Wachstum werden häufig in der industriellen Produktion genutzt.
MBE (Molekularstrahlepitaxie)
Bei der Molekularstrahlepitaxie wird Ga als Elementquelle verwendet, und aktiver Stickstoff wird durch HF-Plasma aus Stickstoff gewonnen. Im Vergleich zur MOCVD-Methode ist die Wachstumstemperatur der MBE etwa 350–400 °C niedriger. Die niedrigere Wachstumstemperatur kann bestimmte Verunreinigungen vermeiden, die durch hohe Umgebungstemperaturen verursacht werden können. Das MBE-System arbeitet unter Ultrahochvakuum, wodurch mehr In-situ-Detektionsmethoden integriert werden können. Gleichzeitig sind seine Wachstumsrate und Produktionskapazität nicht mit MOCVD vergleichbar, und es wird eher in der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt [7].

Abbildung 5 (a) Eiko-MBE-Schema (b) Schema der MBE-Hauptreaktionskammer

HVPE-Verfahren (Hydrid-Dampfphasenepitaxie)

Die Ausgangsstoffe der Hydrid-Dampfphasenepitaxie sind GaCl3 und NH3. Detchprohm et al. nutzten dieses Verfahren, um eine mehrere hundert Mikrometer dicke GaN-Epitaxieschicht auf einem Saphirsubstrat zu züchten. In ihrem Experiment wurde zwischen Saphirsubstrat und Epitaxieschicht eine ZnO-Schicht als Pufferschicht aufgebracht, die anschließend von der Substratoberfläche abgelöst wurde. Im Vergleich zu MOCVD und MBE zeichnet sich das HVPE-Verfahren durch seine hohe Wachstumsrate aus, die sich für die Herstellung dicker Schichten und von Massenmaterialien eignet. Ab einer Schichtdicke von 20 μm neigt die mit diesem Verfahren erzeugte Epitaxieschicht jedoch zur Rissbildung.
Akira USUI führte eine auf dieser Methode basierende Technologie für gemusterte Substrate ein. Zunächst wurde mithilfe des MOCVD-Verfahrens eine 1 bis 1,5 μm dicke epitaktische GaN-Schicht auf einem Saphirsubstrat aufgebracht. Die epitaktische Schicht bestand aus einer 20 nm dicken, bei niedriger Temperatur gewachsenen GaN-Pufferschicht und einer bei hoher Temperatur gewachsenen GaN-Schicht. Anschließend wurde bei 430 °C die Oberfläche der epitaktischen Schicht mit einer SiO₂-Schicht beschichtet und durch Fotolithografie Fensterstreifen auf dem SiO₂-Film erzeugt. Der Streifenabstand betrug 7 μm und die Maskenbreite variierte zwischen 1 μm und 4 μm. Nach dieser Verbesserung erhielten sie eine epitaktische GaN-Schicht auf einem 2 Zoll großen Saphirsubstrat, die selbst bei einer Schichtdicke von mehreren zehn oder sogar hundert Mikrometern rissfrei und spiegelglatt war. Die Defektdichte wurde von 109–1010 cm-2 bei der herkömmlichen HVPE-Methode auf etwa 6×107 cm-2 reduziert. Im Experiment wurde außerdem darauf hingewiesen, dass die Probenoberfläche rau wird, wenn die Wachstumsrate 75 μm/h überschreitet[8].

Abbildung 6 Grafisches Substratschema

V. Zusammenfassung und Ausblick

GaN-Materialien kamen erstmals 2014 auf, als die blaue LED den Nobelpreis für Physik erhielt und in der Unterhaltungselektronik für Schnellladeanwendungen Einzug hielt. Auch Anwendungen in Leistungsverstärkern und HF-Geräten von 5G-Basisstationen, die für die meisten Menschen unsichtbar sind, sind im Stillen aufgetaucht. Der Durchbruch GaN-basierter Leistungsbauelemente für die Automobilindustrie dürfte in den letzten Jahren neue Wachstumspotenziale für den Markt für GaN-Materialanwendungen eröffnen.
Die enorme Marktnachfrage wird die Entwicklung von GaN-bezogenen Branchen und Technologien sicherlich fördern. Mit der Reife und Verbesserung der GaN-bezogenen Industriekette werden die Probleme der aktuellen GaN-Epitaxietechnologie letztendlich behoben oder überwunden. Zukünftig werden sicherlich weitere neue Epitaxietechnologien und hervorragendere Substratoptionen entwickelt. Dann können Unternehmen je nach Anwendungsszenario die am besten geeignete externe Forschungstechnologie und das am besten geeignete Substrat auswählen und wettbewerbsfähige, maßgeschneiderte Produkte herstellen.