Entwodiksyon sou twazyèm jenerasyon semi-kondiktè GaN ak teknoloji epitaxial ki gen rapò

1. Semi-kondiktè twazyèm jenerasyon an

Teknoloji semi-kondiktè premye jenerasyon an te devlope sou baz materyèl semi-kondiktè tankou Si ak Ge. Li se baz materyèl pou devlopman tranzistò ak teknoloji sikwi entegre. Materyèl semi-kondiktè premye jenerasyon yo te poze fondasyon pou endistri elektwonik nan 20yèm syèk la epi yo se materyèl debaz pou teknoloji sikwi entegre.

Materyèl semi-kondiktè dezyèm jenerasyon yo gen ladan yo sitou galyòm arseniur, fosfid endyòm, fosfid galyòm, arsenid endyòm, arsenid aliminyòm ak konpoze tènè yo. Materyèl semi-kondiktè dezyèm jenerasyon yo se fondasyon endistri enfòmasyon optoelektwonik la. Sou baz sa a, yo te devlope endistri ki gen rapò tankou ekleraj, ekspozisyon, lazè, ak fotovoltaik. Yo lajman itilize nan teknoloji enfòmasyon kontanporen ak endistri ekspozisyon optoelektwonik.

Materyèl reprezantatif materyèl semi-kondiktè twazyèm jenerasyon yo enkli nitrid galyòm ak carbure Silisyòm. Akòz gwo espas bann yo, gwo vitès derive saturation elektwon yo, gwo konduktivite tèmik, ak gwo fòs chan pann, yo se materyèl ideyal pou prepare aparèy elektwonik ki gen gwo dansite puisans, gwo frekans, ak ti pèt. Pami yo, aparèy pouvwa carbure Silisyòm yo gen avantaj dansite enèji ki wo, konsomasyon enèji ki ba, ak ti gwosè, epi yo gen laj kandida aplikasyon nan nouvo machin enèji, fotovoltaik, transpò tren, gwo done, ak lòt domèn. Aparèy RF nitrid galyòm yo gen avantaj frekans ki wo, gwo puisans, laj Pleasant, konsomasyon enèji ki ba ak ti gwosè, epi yo gen laj kandida aplikasyon nan kominikasyon 5G, Entènèt Obje yo, rada militè ak lòt domèn. Anplis de sa, aparèy pouvwa ki baze sou nitrid galyòm yo te lajman itilize nan domèn ba-vòltaj la. Anplis de sa, nan dènye ane yo, materyèl oksid galyòm émergentes yo espere fòme konplemantarite teknik ak teknoloji SiC ak GaN ki deja egziste yo, epi yo gen kandida aplikasyon potansyèl nan domèn ba-frekans ak wo-vòltaj.

Konpare ak materyèl semi-kondiktè dezyèm jenerasyon yo, materyèl semi-kondiktè twazyèm jenerasyon yo gen yon lajè espas bann ki pi laj (lajè espas bann Si, yon materyèl tipik nan materyèl semi-kondiktè premye jenerasyon an, se anviwon 1.1eV, lajè espas bann GaAs, yon materyèl tipik nan materyèl semi-kondiktè dezyèm jenerasyon an, se anviwon 1.42eV, epi lajè espas bann GaN, yon materyèl tipik nan materyèl semi-kondiktè twazyèm jenerasyon an, pi wo pase 2.3eV), pi fò rezistans radyasyon, pi fò rezistans a pann chan elektrik, ak pi wo rezistans tanperati. Materyèl semi-kondiktè twazyèm jenerasyon yo ki gen yon lajè espas bann ki pi laj yo patikilyèman apwopriye pou pwodiksyon aparèy elektwonik ki reziste radyasyon, ki gen gwo frekans, gwo puisans ak gwo dansite entegrasyon. Aplikasyon yo nan aparèy frekans radyo mikwo ond, LED, lazè, aparèy pouvwa ak lòt domèn yo te atire anpil atansyon, epi yo te montre gwo pèspektiv devlopman nan kominikasyon mobil, rezo entelijan, transpò tren, machin nouvo enèji, elektwonik konsomatè, ak aparèy limyè iltravyolèt ak ble-vèt [1].