Bubuka kana semikonduktor GaN generasi katilu sareng téknologi epitaksial anu aya hubunganana

1. Semikonduktor generasi katilu

Téhnologi semikonduktor generasi kahiji dikembangkeun dumasar kana bahan semikonduktor sapertos Si sareng Ge. Éta mangrupikeun dasar bahan pikeun pamekaran transistor sareng téknologi sirkuit terpadu. Bahan semikonduktor generasi kahiji neundeun pondasi pikeun industri éléktronik dina abad ka-20 sareng mangrupikeun bahan dasar pikeun téknologi sirkuit terpadu.

Bahan semikonduktor generasi kadua utamina ngawengku galium arsenida, indium fosfida, galium fosfida, indium arsenida, aluminium arsenida sareng sanyawa térnari na. Bahan semikonduktor generasi kadua mangrupikeun pondasi industri inpormasi optoéléktronik. Dumasar kana ieu, industri anu aya hubunganana sapertos pencahayaan, tampilan, laser, sareng fotovoltaik parantos dikembangkeun. Éta seueur dianggo dina industri téknologi inpormasi kontemporer sareng tampilan optoéléktronik.

Bahan-bahan anu ngawakilan bahan semikonduktor generasi katilu kalebet galium nitrida sareng silikon karbida. Kusabab celah pita anu lega, kecepatan hanyutan saturasi éléktron anu luhur, konduktivitas termal anu luhur, sareng kakuatan medan breakdown anu luhur, éta mangrupikeun bahan anu idéal pikeun nyiapkeun alat éléktronik kapadetan daya tinggi, frékuénsi tinggi, sareng rugi rendah. Di antarana, alat daya silikon karbida gaduh kaunggulan kapadetan énergi anu luhur, konsumsi énergi anu handap, sareng ukuran anu alit, sareng gaduh prospek aplikasi anu lega dina kendaraan énergi énggal, fotovoltaik, transportasi karéta api, data ageung, sareng widang sanésna. Alat RF galium nitrida gaduh kaunggulan frékuénsi tinggi, daya tinggi, bandwidth anu lega, konsumsi daya anu handap sareng ukuran anu alit, sareng gaduh prospek aplikasi anu lega dina komunikasi 5G, Internet of Things, radar militer sareng widang sanésna. Salaku tambahan, alat daya berbasis galium nitrida parantos seueur dianggo dina widang tegangan rendah. Salaku tambahan, dina sababaraha taun ka pengker, bahan galium oksida anu muncul diperkirakeun bakal ngabentuk komplementaritas téknis sareng téknologi SiC sareng GaN anu tos aya, sareng gaduh prospek aplikasi poténsial dina widang frékuénsi rendah sareng tegangan tinggi.

Dibandingkeun sareng bahan semikonduktor generasi kadua, bahan semikonduktor generasi katilu gaduh lébar celah pita anu langkung lega (lébar celah pita Si, bahan khas bahan semikonduktor generasi kahiji, sakitar 1.1 eV, lébar celah pita GaAs, bahan khas bahan semikonduktor generasi kadua, sakitar 1.42 eV, sareng lébar celah pita GaN, bahan khas bahan semikonduktor generasi katilu, di luhur 2.3 eV), résistansi radiasi anu langkung kuat, résistansi anu langkung kuat kana karusakan médan listrik, sareng résistansi suhu anu langkung luhur. Bahan semikonduktor generasi katilu kalayan lébar celah pita anu langkung lega cocog pisan pikeun produksi alat éléktronik anu tahan radiasi, frékuénsi luhur, kakuatan luhur sareng kapadetan integrasi luhur. Aplikasina dina alat frékuénsi radio gelombang mikro, LED, laser, alat listrik sareng widang sanésna parantos narik seueur perhatian, sareng aranjeunna parantos nunjukkeun prospek pamekaran anu lega dina komunikasi sélulér, jaringan pinter, transit karéta api, kendaraan énergi énggal, éléktronik konsumen, sareng alat lampu ultraviolét sareng biru-héjo [1].