ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ GaN ۋە ئۇنىڭغا مۇناسىۋەتلىك ئېپىتاكسىيال تېخنىكىسىغا كىرىش

1. ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەر

بىرىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ تېخنىكىسى Si ۋە Ge قاتارلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارغا ئاساسەن تەرەققىي قىلدۇرۇلغان. ئۇ ترانزىستور ۋە بىرلەشتۈرۈلگەن توك يولى تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىياتىنىڭ ماددىي ئاساسى. بىرىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللىرى 20-ئەسىردە ئېلېكترون سانائىتىنىڭ ئاساسىنى سالغان بولۇپ، بىرلەشتۈرۈلگەن توك يولى تېخنىكىسىنىڭ ئاساسىي ماتېرىياللىرى ھېسابلىنىدۇ.

ئىككىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار ئاساسلىقى گاللىي ئارسېنىد، ئىندىي فوسفىد، گاللىي فوسفىد، ئىندىي ئارسېنىد، ئاليۇمىن ئارسېنىد ۋە ئۇلارنىڭ ئۈچ خىل بىرىكمىلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئىككىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار ئوپتوئېلېكترونلۇق ئۇچۇر سانائىتىنىڭ ئاساسى. بۇ ئاساستا، يورۇتۇش، كۆرسىتىش، لازېر ۋە فوتوۋولتائىك قاتارلىق مۇناسىۋەتلىك كەسىپلەر تەرەققىي قىلدۇرۇلدى. ئۇلار زامانىۋى ئۇچۇر تېخنىكىسى ۋە ئوپتوئېلېكترونلۇق كۆرسىتىش سانائىتىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ.

ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ ۋەكىللىك ماتېرىياللىرى گاللىي نىترىد ۋە كرېمنىي كاربىدنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. كەڭ بەلۋاغ بوشلۇقى، يۇقىرى ئېلېكترون تويۇنۇش سۈرئىتى، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە يۇقىرى پارچىلىنىش مەيدانى كۈچلۈكلۈكى سەۋەبىدىن، ئۇلار يۇقىرى قۇۋۋەتلىك زىچلىق، يۇقىرى چاستوتا ۋە تۆۋەن يوقىتىش ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنى تەييارلاشقا ئەڭ ماس كېلىدىغان ماتېرىيال. بۇلارنىڭ ئىچىدە، كرېمنىي كاربىد ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى ئېنېرگىيە زىچلىقى، تۆۋەن ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە كىچىك چوڭلۇق قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە بولۇپ، يېڭى ئېنېرگىيەلىك ئاپتوموبىللار، فوتوۋولتائىك، تۆمۈر يول قاتنىشى، چوڭ سانلىق مەلۇمات ۋە باشقا ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىش ئىستىقبالىغا ئىگە. گاللىي نىترىد RF ئۈسكۈنىلىرى يۇقىرى چاستوتا، يۇقىرى ئېنېرگىيە، كەڭ بەلۋاغ كەڭلىكى، تۆۋەن ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە كىچىك چوڭلۇق قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە بولۇپ، 5G ئالاقىسى، نەرسىلەر ئىنتېرنېتى، ھەربىي رادار ۋە باشقا ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىش ئىستىقبالىغا ئىگە. بۇنىڭدىن باشقا، گاللىي نىترىد ئاساسلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى تۆۋەن توك بېسىمى ساھەسىدە كەڭ قوللىنىلىۋاتىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، يېڭىدىن پەيدا بولغان گاللىي ئوكسىد ماتېرىياللىرىنىڭ مەۋجۇت SiC ۋە GaN تېخنىكىلىرى بىلەن تېخنىكىلىق جەھەتتىن تولۇقلىنىش ھاسىل قىلىشى ۋە تۆۋەن چاستوتا ۋە يۇقىرى توك بېسىمى ساھەلىرىدە قوللىنىش ئىستىقبالىغا ئىگە بولۇشى مۆلچەرلەنمەكتە.

ئىككىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار بىلەن سېلىشتۇرغاندا، ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ كەڭلىك بەلباغ كەڭلىكى (بىرىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالنىڭ تىپىك ماتېرىيالى بولغان Si نىڭ كەڭلىك بەلباغ كەڭلىكى تەخمىنەن 1.1eV، ئىككىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالنىڭ تىپىك ماتېرىيالى بولغان GaAs نىڭ كەڭلىك بەلباغ كەڭلىكى تەخمىنەن 1.42eV، ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالنىڭ تىپىك ماتېرىيالى بولغان GaN نىڭ كەڭلىك بەلباغ كەڭلىكى 2.3eV دىن يۇقىرى)، رادىئاتسىيەگە قارشى تۇرۇش كۈچى كۈچلۈك، ئېلېكتر مەيدانىنىڭ بۇزۇلۇشىغا قارشى تۇرۇش كۈچى كۈچلۈك ۋە تېمپېراتۇرىغا قارشى تۇرۇش كۈچى يۇقىرى. كەڭلىك بەلباغ كەڭلىكىگە ئىگە ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار رادىئاتسىيەگە قارشى تۇرۇش كۈچى كۈچلۈك، يۇقىرى چاستوتا، يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ۋە يۇقىرى ئىنتېگراسسىيە زىچلىقىدىكى ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنى ئىشلەپچىقىرىشقا ئالاھىدە ماس كېلىدۇ. ئۇلارنىڭ مىكرو دولقۇنلۇق رادىئو چاستوتا ئۈسكۈنىلىرى، LED، لازېر، ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى ۋە باشقا ساھەلەردىكى قوللىنىلىشى كۆپچىلىكنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى، ھەمدە ئۇلار كۆچمە ئالاقە، ئەقلىي ئىقتىدارلىق تور، تۆمۈر يول قاتنىشى، يېڭى ئېنېرگىيەلىك ئاپتوموبىللار، ئىستېمال ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى، ئۇلترا بىنەپشە ۋە كۆك-يېشىل چىراغ ئۈسكۈنىلىرى قاتارلىق ساھەلەردە كەڭ تەرەققىيات ئىستىقبالىنى نامايان قىلدى [1].