ການແນະນຳກ່ຽວກັບ GaN ເຊມິຄອນດັກເຕີລຸ້ນທີສາມ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີ epitaxial ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ

1. ເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມ

ເຕັກໂນໂລຊີເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທຳອິດໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳເຊັ່ນ: Si ແລະ Ge. ມັນເປັນພື້ນຖານວັດສະດຸສຳລັບການພັດທະນາທຣານຊິດເຕີ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີວົງຈອນລວມ. ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທຳອິດໄດ້ວາງພື້ນຖານໃຫ້ແກ່ອຸດສາຫະກຳເອເລັກໂຕຣນິກໃນສະຕະວັດທີ 20 ແລະ ເປັນວັດສະດຸພື້ນຖານສຳລັບເຕັກໂນໂລຊີວົງຈອນລວມ.

ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສອງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີແກລຽມອາເຊໄນ, ອິນດຽມຟອສໄຟ, ແກລຽມຟອສໄຟ, ອິນດຽມອາເຊໄນ, ອາລູມິນຽມອາເຊໄນ ແລະ ທາດປະສົມສາມຊະນິດຂອງມັນ. ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສອງແມ່ນພື້ນຖານຂອງອຸດສາຫະກຳຂໍ້ມູນຂ່າວສານອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກ. ບົນພື້ນຖານນີ້, ອຸດສາຫະກຳທີ່ກ່ຽວຂ້ອງເຊັ່ນ: ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງ, ຈໍສະແດງຜົນ, ເລເຊີ, ແລະ ໂຟໂຕໂຟຕອນໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນ. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຕັກໂນໂລຊີຂໍ້ມູນຂ່າວສານ ແລະ ອຸດສາຫະກຳຈໍສະແດງຜົນອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ.

ວັດສະດຸຕົວແທນຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມປະກອບມີແກລຽມໄນໄຕຣດ ແລະ ຊິລິກອນຄາໄບ. ເນື່ອງຈາກຊ່ອງຫວ່າງແຖບກວ້າງ, ຄວາມໄວໃນການອີ່ມຕົວຂອງເອເລັກຕຣອນສູງ, ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ, ແລະ ຄວາມແຮງຂອງສະໜາມແຕກຫັກສູງ, ພວກມັນເປັນວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການກະກຽມອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ຄວາມຖີ່ສູງ, ແລະ ການສູນເສຍຕ່ຳ. ໃນນັ້ນ, ອຸປະກອນພະລັງງານຊິລິກອນຄາໄບມີຂໍ້ດີຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ, ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ຳ, ແລະ ຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະ ມີທ່າແຮງການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຍານພາຫະນະພະລັງງານໃໝ່, ພະລັງງານແສງອາທິດ, ການຂົນສົ່ງທາງລົດໄຟ, ຂໍ້ມູນຂະໜາດໃຫຍ່, ແລະ ຂົງເຂດອື່ນໆ. ອຸປະກອນ RF ແກລຽມໄນໄຕຣດມີຂໍ້ດີຂອງຄວາມຖີ່ສູງ, ພະລັງງານສູງ, ແບນວິດກວ້າງ, ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ຳ ແລະ ຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະ ມີທ່າແຮງການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການສື່ສານ 5G, ອິນເຕີເນັດຂອງສິ່ງຕ່າງໆ, ເຣດາທະຫານ ແລະ ຂົງເຂດອື່ນໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອຸປະກອນພະລັງງານທີ່ອີງໃສ່ແກລຽມໄນໄຕຣດໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂະແໜງແຮງດັນຕ່ຳ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ວັດສະດຸແກລຽມອອກໄຊທີ່ເກີດຂຶ້ນໃໝ່ຄາດວ່າຈະສ້າງຄວາມສົມບູນທາງດ້ານເຕັກນິກກັບເຕັກໂນໂລຊີ SiC ແລະ GaN ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ແລະ ມີທ່າແຮງການນຳໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງໃນຂະແໜງຄວາມຖີ່ຕ່ຳ ແລະ ແຮງດັນສູງ.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສອງ, ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມມີຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງແບນວິດທີ່ກວ້າງກວ່າ (ຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງແບນວິດຂອງ Si, ວັດສະດຸທົ່ວໄປຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທຳອິດ, ແມ່ນປະມານ 1.1 eV, ຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງແບນວິດຂອງ GaAs, ວັດສະດຸທົ່ວໄປຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສອງ, ແມ່ນປະມານ 1.42 eV, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງແບນວິດຂອງ GaN, ວັດສະດຸທົ່ວໄປຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມ, ແມ່ນສູງກວ່າ 2.3 eV), ມີຄວາມຕ້ານທານລັງສີທີ່ແຂງແຮງກວ່າ, ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຕກແຍກຂອງສະໜາມໄຟຟ້າທີ່ແຂງແຮງກວ່າ, ແລະ ມີຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ. ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳລຸ້ນທີສາມທີ່ມີຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງແບນວິດທີ່ກວ້າງກວ່າແມ່ນເໝາະສົມໂດຍສະເພາະສຳລັບການຜະລິດອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທົນທານຕໍ່ລັງສີ, ຄວາມຖີ່ສູງ, ພະລັງງານສູງ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງການເຊື່ອມໂຍງສູງ. ການນຳໃຊ້ຂອງພວກມັນໃນອຸປະກອນຄວາມຖີ່ວິທະຍຸໄມໂຄເວຟ, LEDs, ເລເຊີ, ອຸປະກອນພະລັງງານ ແລະ ຂົງເຂດອື່ນໆໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຫຼາຍ, ແລະ ພວກມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສົດໃສດ້ານການພັດທະນາຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການສື່ສານມືຖື, ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າອັດສະລິຍະ, ການຂົນສົ່ງທາງລົດໄຟ, ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃໝ່, ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກ, ແລະ ອຸປະກອນແສງອັນຕຣາໄວໂອເລັດ ແລະ ສີຟ້າ-ຂຽວ [1].