Ro-ràdh do GaN leth-chonnsachaidh an treas ginealach agus teicneòlas epitaxial co-cheangailte ris

1. Leth-sheoladairean an treas ginealach

Chaidh teicneòlas leth-chonnsachaidh a’ chiad ghinealach a leasachadh stèidhichte air stuthan leth-chonnsachaidh leithid Si agus Ge. ’S e seo am bunait stuthan airson leasachadh transistors agus teicneòlas cuairteachaidh amalaichte. Chuir na stuthan leth-chonnsachaidh a’ chiad ghinealach am bunait airson gnìomhachas an eileagtronaig san 20mh linn agus ’s iad na stuthan bunaiteach airson teicneòlas cuairteachaidh amalaichte.

Tha na stuthan leth-chonnsachaidh den dàrna ginealach a’ toirt a-steach gallium arsenide, indium phosphide, gallium phosphide, indium arsenide, alùmanum arsenide agus na todhar trì-fhillte aca sa mhòr-chuid. ’S e na stuthan leth-chonnsachaidh den dàrna ginealach bunait gnìomhachas fiosrachaidh optoelectronic. Air a’ bhunait seo, chaidh gnìomhachasan co-cheangailte leithid solais, taisbeanadh, laser, agus photovoltaics a leasachadh. Tha iad air an cleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachasan teicneòlas fiosrachaidh agus taisbeanaidh optoelectronic an latha an-diugh.

Am measg nan stuthan riochdachail de na stuthan leth-chonnsachaidh treas ginealach tha gallium nitride agus silicon carbide. Air sgàth am beàrn còmhlan farsaing, astar drift sàthaidh electron àrd, seoltachd teirmeach àrd, agus neart achaidh briseadh sìos àrd, tha iad nan stuthan air leth freagarrach airson innealan dealanach dùmhlachd cumhachd àrd, tricead àrd, agus call ìosal ullachadh. Nam measg, tha buannachdan dùmhlachd lùtha àrd, caitheamh lùtha ìosal, agus meud beag aig innealan cumhachd silicon carbide, agus tha cothroman tagraidh farsaing aca ann an carbadan lùtha ùra, photovoltaics, còmhdhail rèile, dàta mòr, agus raointean eile. Tha buannachdan tricead àrd, cumhachd àrd, leud-bann farsaing, caitheamh cumhachd ìosal agus meud beag aig innealan RF gallium nitride, agus tha cothroman tagraidh farsaing aca ann an conaltradh 5G, Eadar-lìon nan Rudan, radar armachd agus raointean eile. A bharrachd air an sin, chaidh innealan cumhachd stèidhichte air gallium nitride a chleachdadh gu farsaing ann an raon bholtaids ìosal. A bharrachd air an sin, anns na bliadhnachan mu dheireadh, thathar an dùil gum bi stuthan gallium oxide a tha a’ tighinn am bàrr a’ cruthachadh co-phàirteachas teicnigeach le teicneòlasan SiC agus GaN a th’ ann mar-thà, agus gu bheil cothroman tagraidh comasach aca anns na raointean tricead ìosal agus bholtaids àrd.

An coimeas ris na stuthan leth-chonnsachaidh den dàrna ginealach, tha leud beàrn-chòmhlain nas fharsainge aig na stuthan leth-chonnsachaidh den treas ginealach (tha leud beàrn-chòmhlain Si, stuth àbhaisteach den chiad ghinealach de stuth leth-chonnsachaidh, mu 1.1eV, tha leud beàrn-chòmhlain GaAs, stuth àbhaisteach den dàrna ginealach de stuth leth-chonnsachaidh, mu 1.42eV, agus tha leud beàrn-chòmhlain GaN, stuth àbhaisteach den treas ginealach de stuth leth-chonnsachaidh, os cionn 2.3eV), strì an aghaidh rèididheachd nas làidire, strì an aghaidh briseadh sìos achaidh dealain, agus strì an aghaidh teòthachd nas àirde. Tha na stuthan leth-chonnsachaidh den treas ginealach le leud beàrn-chòmhlain nas fharsainge gu sònraichte freagarrach airson cinneasachadh innealan dealanach a tha an aghaidh rèididheachd, àrd-tricead, àrd-chumhachd agus dùmhlachd-aonachaidh àrd. Tha na tagraidhean aca ann an innealan tricead rèidio meanbh-thonn, LEDs, lasers, innealan cumhachd agus raointean eile air mòran aire a tharraing, agus tha iad air cothroman leasachaidh farsaing a nochdadh ann an conaltradh gluasadach, lìonraidhean snasail, còmhdhail rèile, carbadan lùtha ùra, electronics luchd-cleachdaidh, agus innealan solais ultraviolet agus gorm-uaine [1].