Fa'atomuaga i le semiconductor GaN o le tupulaga lona tolu ma tekinolosi epitaxial e feso'ota'i i ai

1. Semiconductors o le tupulaga lona tolu

O le tekinolosi semiconductor o le tupulaga muamua na atiaeina e faʻavae i luga o mea semiconductor e pei o le Si ma le Ge. O le faʻavae lea o meafaitino mo le atinaʻeina o transistors ma tekinolosi fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasi. O meafaitino semiconductor o le tupulaga muamua na faʻataʻatia ai le faʻavae mo le alamanuia eletise i le seneturi 20 ma o meafaitino autu ia mo tekinolosi fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasi.

O mea semiconductor o le tupulaga lona lua e aofia ai le gallium arsenide, indium phosphide, gallium phosphide, indium arsenide, alumini arsenide ma a latou mea e tolu. O mea semiconductor o le tupulaga lona lua o le faavae lea o le pisinisi faʻamatalaga optoelectronic. I luga o lenei faavae, ua atiaʻe ai pisinisi fesoʻotaʻi e pei o moli, faʻaaliga, laser, ma photovoltaics. E faʻaaogaina lautele i tekinolosi faʻamatalaga faʻaonaponei ma pisinisi faʻaaliga optoelectronic.

O meafaitino fa'atusa o meafaitino semiconductor o le tupulaga lona tolu e aofia ai le gallium nitride ma le silicon carbide. Ona o lo latou va lautele o le band, saoasaoa maualuga o le electron saturation drift, maualuga le thermal conductivity, ma le malosi maualuga o le breakdown field, o meafaitino lelei ia mo le sauniaina o masini eletise e maualuga le malosi, maualuga le frequency, ma maualalo le leiloa. O nisi o ia mea, o masini eletise silicon carbide e iai lelei o le maualuga o le malosi, maualalo le fa'aaogaina o le malosi, ma la'ititi le tele, ma e lautele le fa'aogaina i ta'avale fou o le malosi, photovoltaics, felauaiga i luga o nofoaafi, fa'amaumauga tetele, ma isi vaega. O masini RF Gallium nitride e iai lelei o le maualuga o le frequency, maualuga le malosi, lautele le bandwidth, maualalo le fa'aaogaina o le malosi ma la'ititi le tele, ma e lautele le fa'aogaina i feso'ota'iga 5G, le Initaneti o Mea, radar militeri ma isi vaega. E le gata i lea, o masini eletise e fa'avae i luga o le gallium nitride ua fa'aaogaina lautele i le vaega maualalo-voltage. E le gata i lea, i tausaga talu ai nei, o mea fou o le gallium oxide ua fa'amoemoeina o le a fausia se fa'atusatusaga fa'atekinolosi ma tekinolosi SiC ma GaN o lo'o iai nei, ma e ono iai ni fa'aogaina i vaega maualalo-frequency ma maualuga-voltage.

Pe a fa'atusatusa i mea semiconductor o le tupulaga lona lua, o mea semiconductor o le tupulaga lona tolu e lautele atu le lautele o le bandgap (o le lautele o le bandgap o le Si, o se mea masani o le mea semiconductor o le tupulaga muamua, e tusa ma le 1.1eV, o le lautele o le bandgap o le GaAs, o se mea masani o le mea semiconductor o le tupulaga lona lua, e tusa ma le 1.42eV, ma le lautele o le bandgap o le GaN, o se mea masani o le mea semiconductor o le tupulaga lona tolu, e sili atu i le 2.3eV), tete'e malosi atu i le radiation, tete'e malosi atu i le malepe o le eletise, ma tete'e maualuga atu i le vevela. O mea semiconductor o le tupulaga lona tolu e lautele atu le lautele o le bandgap e matua talafeagai lava mo le gaosiga o masini eletise e tete'e atu i le radiation, maualuga le televave, maualuga le malosi ma maualuga le tu'ufa'atasia. O latou fa'aoga i masini microwave radio frequency, LEDs, lasers, masini eletise ma isi vaega ua tosina mai ai le tele o manatu, ma ua latou fa'aalia ai le lautele o le atina'eina i feso'ota'iga feavea'i, smart grids, felauaiga i nofoaafi, ta'avale fou o le malosi, mea fa'aeletoronika a tagata fa'atau, ma masini ultraviolet ma moli lanumoana-lanumeamata [1].