Réamhrá ar GaN leathsheoltóra tríú glúin agus teicneolaíocht eipitacsach ghaolmhar

1. Leathsheoltóirí tríú glúin

Forbraíodh an chéad ghlúin den teicneolaíocht leathsheoltóra bunaithe ar ábhair leathsheoltóra ar nós Si agus Ge. Is í an bunús ábhartha í d'fhorbairt trasraitheoirí agus teicneolaíochta ciorcad comhtháite. Leag na hábhair leathsheoltóra den chéad ghlúin an bunús don tionscal leictreonach sa 20ú haois agus is iad na hábhair bhunúsacha do theicneolaíocht chiorcad comhtháite.

Is iad na hábhair leathsheoltóra den dara glúin den chuid is mó arsanaíd ghailliam, fosfíd indiam, fosfíd ghailliam, arsanaíd indiam, arsanaíd alúmanaim agus a gcomhdhúile trínártha. Is iad na hábhair leathsheoltóra den dara glúin bunús thionscal na faisnéise optúla. Ar an mbonn seo, forbraíodh tionscail ghaolmhara amhail soilsiú, taispeáint, léasar, agus fótavoltach. Úsáidtear go forleathan iad i dtionscail na teicneolaíochta faisnéise comhaimseartha agus na dtionscal taispeántais optúla.

I measc na n-ábhar ionadaíoch d'ábhair leathsheoltóra tríú glúin tá níotráit ghailliam agus cairbíd sileacain. Mar gheall ar a mbearna banda leathan, a luas ard drifte sáithiúcháin leictreon, a seoltacht theirmeach ard, agus a neart réimse miondealaithe ard, is ábhair idéalacha iad chun gléasanna leictreonacha dlús ardchumhachta, ardmhinicíochta agus ísealchaillteanais a ullmhú. Ina measc, tá buntáistí dlús ard fuinnimh, tomhaltas íseal fuinnimh agus méid beag ag gléasanna cumhachta cairbíde sileacain, agus tá ionchais leathana feidhmchláir acu i bhfeithiclí fuinnimh nua, fótavoltach, iompar iarnróid, sonraí móra agus réimsí eile. Tá buntáistí ardmhinicíochta, ardchumhachta, bandaleithead leathan, tomhaltas íseal cumhachta agus méid beag ag gléasanna RF níotráit ghailliam, agus tá ionchais leathana feidhmchláir acu i gcumarsáid 5G, Idirlíon na Rudaí, radar míleata agus réimsí eile. Ina theannta sin, tá gléasanna cumhachta bunaithe ar níotráit ghailliam in úsáid go forleathan sa réimse ísealvoltais. Ina theannta sin, le blianta beaga anuas, táthar ag súil go mbeidh ábhair ocsaíd ghailliam atá ag teacht chun cinn comhlántach go teicniúil le teicneolaíochtaí SiC agus GaN atá ann cheana féin, agus go mbeidh ionchais fhéideartha feidhmchláir acu i réimsí ísealmhinicíochta agus ardvoltais.

I gcomparáid leis na hábhair leathsheoltóra den dara glúin, tá leithead bearna banna níos leithne ag na hábhair leathsheoltóra den tríú glúin (tá leithead bearna banna Si, ábhar tipiciúil den chéad ghlúin ábhar leathsheoltóra, thart ar 1.1eV, tá leithead bearna banna GaAs, ábhar tipiciúil den dara glúin ábhar leathsheoltóra, thart ar 1.42eV, agus tá leithead bearna banna GaN, ábhar tipiciúil den tríú glúin ábhar leathsheoltóra, os cionn 2.3eV), friotaíocht radaíochta níos láidre, friotaíocht níos láidre i gcoinne miondealú réimse leictreach, agus friotaíocht teochta níos airde. Tá na hábhair leathsheoltóra den tríú glúin le leithead bearna banna níos leithne oiriúnach go háirithe chun gléasanna leictreonacha atá frithsheasmhach in aghaidh radaíochta, ardmhinicíochta, ardchumhachta agus ard-dlúis chomhtháthaithe a tháirgeadh. Tá aird mhór tarraingthe ag a bhfeidhmeanna i ngléasanna minicíochta raidió micreathonnta, soilse LED, léasair, gléasanna cumhachta agus réimsí eile, agus tá ionchais fhorbartha leathana léirithe acu i gcumarsáid shoghluaiste, eangacha cliste, iompar iarnróid, feithiclí nua fuinnimh, leictreonaic tomhaltóra, agus gléasanna solais ultraivialait agus gorm-uaine [1].