ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ GaN ۋە ئۇنىڭغا مۇناسىۋەتلىك ئېپىتاكسىيال تېخنىكىسىغا قىسقىچە كىرىش سۆز

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].

رەسىم مەنبەسى: CASA، جېشاڭ قىممەتلىك قەغەزلەر تەتقىقات ئىنستىتۇتى

1-رەسىم GaN توك ئۈسكۈنىسىنىڭ ۋاقىت ئۆلچىمى ۋە مۆلچەرى

II GaN ماتېرىيالىنىڭ قۇرۇلمىسى ۋە خۇسۇسىيىتى

GaN بىۋاسىتە بەلۋاغ بوشلۇقى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ. ئۆي تېمپېراتۇرىسىدىكى ۋۇرتزىت قۇرۇلمىسىنىڭ بەلۋاغ بوشلۇقى كەڭلىكى تەخمىنەن 3.26eV. GaN ماتېرىياللىرى ئۈچ ئاساسلىق كىرىستال قۇرۇلمىسىغا ئىگە، يەنى ۋۇرتزىت قۇرۇلمىسى، سفالېرىت قۇرۇلمىسى ۋە تاش تۇزى قۇرۇلمىسى. بۇلارنىڭ ئىچىدە ۋۇرتزىت قۇرۇلمىسى ئەڭ مۇقىم كىرىستال قۇرۇلمىسى. 2-رەسىمدە GaN نىڭ ئالتە تەرەپلىك ۋۇرتزىت قۇرۇلمىسىنىڭ دىئاگراممىسى كۆرسىتىلگەن. GaN ماتېرىيالىنىڭ ۋۇرتزىت قۇرۇلمىسى ئالتە تەرەپلىك زىچ ئورالغان قۇرۇلمىغا تەۋە. ھەر بىر بىرلىك ھۈجەيرىدە 6 N ئاتوم ۋە 6 Ga ئاتومىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان 12 ئاتوم بار. ھەر بىر Ga (N) ئاتوم ئەڭ يېقىن 4 N (Ga) ئاتوم بىلەن باغلىنىش ھاسىل قىلىدۇ ۋە ABABAB تەرتىپىدە [0001] يۆنىلىشى بويىچە [2] تىزىلغان.

2-رەسىم، ۋۇرتزىت قۇرۇلمىسى GaN كرىستال ھۈجەيرە دىئاگراممىسى

III GaN ئېپىتاكسىيەسى ئۈچۈن كۆپ ئىشلىتىلىدىغان سۇبستراتلار

GaN ئاساسىي ماددىلىرىدىكى بىر خىل ئېپىتاكسىيە GaN ئېپىتاكسىيەسى ئۈچۈن ئەڭ ياخشى تاللاش بولۇپ كۆرۈنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، GaN نىڭ چوڭ باغلىنىش ئېنېرگىيىسى سەۋەبىدىن، تېمپېراتۇرا 2500℃ ئېرىش نۇقتىسىغا يەتكەندە، ئۇنىڭغا ماس كېلىدىغان پارچىلىنىش بېسىمى تەخمىنەن 4.5GPa بولىدۇ. پارچىلىنىش بېسىمى بۇ بېسىمدىن تۆۋەن بولغاندا، GaN ئېرىپ كەتمەيدۇ، بەلكى بىۋاسىتە پارچىلىنىدۇ. بۇ، Czochralski ئۇسۇلى قاتارلىق پىشقان ئاساسىي ماددىنى تەييارلاش تېخنىكىلىرىنى GaN يەككە كىرىستال ئاساسىي ماددىلىرىنى تەييارلاشقا ماس كەلمەيدىغان قىلىپ قويىدۇ، بۇنىڭ بىلەن GaN ئاساسىي ماددىلىرىنى كۆپ مىقداردا ئىشلەپچىقىرىش تەس ۋە قىممەت بولىدۇ. شۇڭا، GaN ئېپىتاكسىيە ئۆسۈشىدە كۆپ ئىشلىتىلىدىغان ئاساسىي ماددىلار ئاساسلىقى Si، SiC، ياقۇت قاتارلىقلار [3].

3-جەدۋەل GaN ۋە كۆپ ئىشلىتىلىدىغان ئاساسىي ماتېرىياللارنىڭ پارامېتىرلىرى

ياپراق ئۈستىدىكى GaN ئېپىتاكسىيىسى

ياقۇتنىڭ خىمىيىلىك خۇسۇسىيىتى مۇقىم، باھاسى ئەرزان ۋە چوڭ تىپتىكى ئىشلەپچىقىرىش سانائىتىدە يۇقىرى پىشىپ يېتىلگەن. شۇڭا، ئۇ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنە قۇرۇلۇشىدا ئەڭ دەسلەپكى ۋە ئەڭ كەڭ قوللىنىلىدىغان ئاساسىي ماتېرىياللارنىڭ بىرىگە ئايلاندى. GaN ئېپىتاكسىيەسى ئۈچۈن كۆپ ئىشلىتىلىدىغان ئاساسىي ماتېرىياللارنىڭ بىرى بولۇش سۈپىتى بىلەن، ياقۇت ئاساسىي ماتېرىياللىرىنىڭ ھەل قىلىشقا تېگىشلىك ئاساسلىق مەسىلىلىرى تۆۋەندىكىچە:

✔ ياپراق (Al2O3) بىلەن GaN نىڭ چوڭ تور ماس كەلمەسلىكى (تەخمىنەن 15%) سەۋەبىدىن، ئېپىتاكسىيال قەۋەت بىلەن ئاساسىي قاتلامنىڭ چېگرىسىدىكى كەمتۈكلۈك زىچلىقى ناھايىتى يۇقىرى. ئۇنىڭ زىيانلىق تەسىرىنى ئازايتىش ئۈچۈن، ئاساسىي قاتلام ئېپىتاكسىيال جەريانىنى باشلاشتىن بۇرۇن مۇرەككەپ ئالدىن بىر تەرەپ قىلىنىشقا ئۇچرىشى كېرەك. ياپراق ئاساسىي قاتلاملاردا GaN ئېپىتاكسىيىسىنى ئۆستۈرۈشتىن بۇرۇن، ئاساسىي قاتلام يۈزىنى قاتتىق تازىلاپ، بۇلغانمىلارنى، قالغان پارقىراقلاش بۇزۇلۇشى قاتارلىقلارنى چىقىرىۋېتىش ۋە باسقۇچلار ۋە باسقۇچلۇق يۈز قۇرۇلمىسىنى ھاسىل قىلىش كېرەك. ئاندىن، ئاساسىي قاتلام يۈزى ئېپىتاكسىيال قەۋەتنىڭ ھۆللىنىش خۇسۇسىيىتىنى ئۆزگەرتىش ئۈچۈن نىترىدلىنىدۇ. ئاخىرىدا، ئاساسىي قاتلام يۈزىگە نېپىز AlN بۇففېر قەۋىتى (ئادەتتە 10-100nm قېلىنلىقتا) قويۇلۇپ، ئاخىرقى ئېپىتاكسىيال ئۆسۈشكە تەييارلىق قىلىش ئۈچۈن تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا قىزىتىش كېرەك. شۇنداقتىمۇ، ياقۇت ئاساسىي قەۋىتىگە ئۆستۈرۈلگەن GaN ئېپىتاكسىيال پەردىسىدىكى چىقىش زىچلىقى يەنىلا گوموئېپىتاكسىيال پەردىلەرنىڭكىدىن يۇقىرى (تەخمىنەن 1010cm-2، كرېمنىي گوموئېپىتاكسىيال پەردىلىرى ياكى گاللىي ئارسېنىد گوموئېپىتاكسىيال پەردىلىرىدىكى چىقىش زىچلىقى ئاساسەن نۆل، ياكى 102 دىن 104cm-2 گىچە). يۇقىرى نۇقسان زىچلىقى توشۇغۇچىنىڭ ھەرىكەتچانلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ، شۇنىڭ بىلەن ئاز سانلىق توشۇغۇچىنىڭ ئۆمرىنى قىسقارتىدۇ ۋە ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ، بۇلارنىڭ ھەممىسى ئۈسكۈنە ئىقتىدارىنى تۆۋەنلىتىدۇ [4]؛

✔ سافىرنىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى GaN دىن يۇقىرى، شۇڭا چۆكمە تېمپېراتۇرىسىدىن ئۆي تېمپېراتۇرىسىغىچە سوۋۇتۇش جەريانىدا ئېپىتاكسىيال قەۋەتتە ئىككى ئوقلۇق بېسىم كۈچى پەيدا بولىدۇ. قېلىنراق ئېپىتاكسىيال پەردىلەر ئۈچۈن، بۇ بېسىم پەردىنىڭ ياكى ھەتتا ئاساسىي قەۋەتنىڭ يېرىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن؛

✔ باشقا ئاساسىي ماتېرىياللار بىلەن سېلىشتۇرغاندا، ياقۇت ئاساسىي ماتېرىياللىرىنىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى تۆۋەنرەك (100℃ تېمپېراتۇرىدا تەخمىنەن 0.25W*cm-1*K-1)، ئىسسىقلىق تارقىتىش ئىقتىدارى ناچار؛

✔ توك ئۆتكۈزۈشچانلىقى ناچار بولغاچقا، ياقۇت ئاساسىي قەۋىتى باشقا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنىلەر بىلەن بىرلەشتۈرۈش ۋە قوللىنىشقا ماس كەلمەيدۇ.

ياقۇت ئاساسىدىكى GaN ئېپىتاكسىيال قەۋەتلىرىنىڭ كەمتۈكلۈك زىچلىقى يۇقىرى بولسىمۇ، ئەمما ئۇ GaN ئاساسلىق كۆك-يېشىل LED چىراغلىرىنىڭ ئوپتوئېلېكترونلۇق ئىقتىدارىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىۋەتمەيدىغاندەك قىلىدۇ، شۇڭا ياقۇت ئاساسىدىكىلەر يەنىلا GaN ئاساسلىق LED چىراغلىرى ئۈچۈن كۆپ ئىشلىتىلىدىغان ئاساس بولۇپ ھېسابلىنىدۇ.

لازېر ياكى باشقا يۇقىرى زىچلىقتىكى قۇۋۋەتلىك ئۈسكۈنىلەر قاتارلىق GaN ئۈسكۈنىلىرىنىڭ يېڭى قوللىنىشچان پروگراممىلىرىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ، ياقۇت ئاساسىي قەۋىتىنىڭ ئىچكى كەمتۈكلۈكلىرى ئۇلارنىڭ قوللىنىلىشىدىكى چەكلىمىگە ئايلاندى. بۇنىڭدىن باشقا، SiC ئاساسىي قەۋىتى ئۆستۈرۈش تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىي قىلىشى، تەننەرخنىڭ تۆۋەنلىشى ۋە Si ئاساسىي قەۋىتىدە GaN ئېپىتاكسىيال تېخنىكىسىنىڭ پىشىپ يېتىلىشىگە ئەگىشىپ، ياقۇت ئاساسىي قەۋىتىدە GaN ئېپىتاكسىيال قەۋىتى ئۆستۈرۈش توغرىسىدىكى تەتقىقاتلارنىڭ تەدرىجىي سوۋۇش يۈزلىنىشىنى كۆرسەتتى.

SiC دىكى GaN ئېپىتاكسىيەسى

ياقۇت بىلەن سېلىشتۇرغاندا، SiC ئاساسىي قەۋەتلىرى (4H- ۋە 6H-كرىستاللىرى) GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتى بىلەن تور ماس كەلمەسلىكى كىچىكرەك (3.1%، [0001] يۆنىلىشلىك ئېپىتاكسىيە پەردىسىگە تەڭ)، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى (تەخمىنەن 3.8W*cm-1*K-1) قاتارلىقلارغا ئىگە. بۇنىڭدىن باشقا، SiC ئاساسىي قەۋەتلىرىنىڭ ئۆتكۈزۈشچانلىقى ئاساسىي قەۋەتنىڭ ئارقا تەرىپىدە ئېلېكتر ئالاقىسىنىڭ بولۇشىغا يول قويىدۇ، بۇ ئۈسكۈنە قۇرۇلمىسىنى ئاددىيلاشتۇرۇشقا ياردەم بېرىدۇ. بۇ ئەۋزەللىكلەرنىڭ مەۋجۇتلۇقى بارغانسېرى كۆپ تەتقىقاتچىلارنى كرېمنىي كاربىد ئاساسىي قەۋەتلىرىدىكى GaN ئېپىتاكسىيەسى ئۈستىدە ئىشلەشكە جەلپ قىلدى.

قانداقلا بولمىسۇن، GaN ئېپىلې قەۋىتىنى ئۆستۈرۈشتىن ساقلىنىش ئۈچۈن بىۋاسىتە SiC ئاساسلىرى ئۈستىدە ئىشلەش بىر قاتار كەمچىلىكلەرگە دۇچ كېلىدۇ، بۇلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

✔ SiC ئاساسىي قەۋەتلىرىنىڭ يۈزىنىڭ نازۇكلىقى ياقۇت ئاساسىي قەۋەتلىرىنىڭكىدىن خېلىلا يۇقىرى (ياقۇتنىڭ نازۇكلىقى 0.1nm RMS، SiC نازۇكلىقى 1nm RMS)، SiC ئاساسىي قەۋەتلىرىنىڭ قاتتىقلىقى يۇقىرى ۋە پىششىقلاش ئىقتىدارى ناچار، بۇ نازۇكلىق ۋە قالغان سىلىقلاش زىيىنىمۇ GaN ئېپىلې قەۋەتلىرىدىكى نۇقسانلارنىڭ مەنبەلىرىنىڭ بىرى.

✔ SiC ئاساسىي قەۋىتىنىڭ ۋىنت چىقىش زىچلىقى يۇقىرى (چىقىش زىچلىقى 103-104cm-2)، ۋىنت چىقىش GaN ئېپىل قەۋىتىگە تارقىلىپ، ئۈسكۈنە ئىقتىدارىنى تۆۋەنلىتىشى مۇمكىن؛

✔ ئاساسىي قاتلام يۈزىدىكى ئاتوم تەرتىپى GaN ئېپىل قەۋىتىدە ئۈستى-ئۈستىگە يىغىلىش يېرىقلىرىنىڭ (BSF) شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. SiC ئاساسىي قاتلاملىرىدىكى ئېپىتاكسىيەلىك GaN ئۈچۈن، ئاساسىي قاتلامدا نۇرغۇن ئاتوم تەرتىپلىرى بولۇشى مۇمكىن، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئۇنىڭدىكى ئېپىتاكسىيەلىك GaN قەۋىتىنىڭ دەسلەپكى ئاتوم ئۈستى-ئۈستىگە يىغىلىش تەرتىپى مۇقىمسىز بولۇپ، ئۈستى-ئۈستىگە يىغىلىش يېرىقلىرىغا ئاسان ئۇچرايدۇ. ئۈستى-ئۈستىگە يىغىلىش يېرىقلىرى (SF) c ئوقى بويىدا ئىچكى ئېلېكتر مەيدانىنى پەيدا قىلىپ، تۈزلەڭلىك ئىچىدىكى توشۇغۇچى ئايرىش ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئېقىپ كېتىشى قاتارلىق مەسىلىلەرنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ؛

✔ SiC ئاساسىي قەۋىتىنىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى AlN ۋە GaN دىن كىچىك بولۇپ، سوۋۇتۇش جەريانىدا ئېپىتاكسىيال قەۋەت بىلەن ئاساسىي قەۋەت ئوتتۇرىسىدا ئىسسىقلىق بېسىمىنىڭ توپلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ۋالتېرېيت ۋە براند ئۆزلىرىنىڭ تەتقىقات نەتىجىلىرىگە ئاساسەن، بۇ مەسىلىنى نېپىز، ماس كېلىدىغان AlN يادروسى قەۋىتىدە GaN ئېپىتاكسىيال قەۋەتلىرىنى ئۆستۈرۈش ئارقىلىق يېنىكلىتىشكە ياكى ھەل قىلىشقا بولىدىغانلىقىنى پەرەز قىلدى؛

✔ Ga ئاتوملىرىنىڭ نەملىنىشچانلىقىنىڭ ناچارلىقى مەسىلىسى. GaN ئېپىتاكسىيال قەۋەتلىرىنى بىۋاسىتە SiC يۈزىگە ئۆستۈرگەندە، ئىككى ئاتوم ئوتتۇرىسىدىكى نەملىنىشچانلىقىنىڭ ناچارلىقى سەۋەبىدىن، GaN ئاساسىي يۈزىدە 3D ئارال ئۆسۈشىگە مايىل بولىدۇ. بۇففېر قەۋىتىنى كىرگۈزۈش GaN ئېپىتاكسىيىسىدە ئېپىتاكسىيال ماتېرىياللارنىڭ سۈپىتىنى ياخشىلاش ئۈچۈن ئەڭ كۆپ ئىشلىتىلىدىغان چارە. AlN ياكى AlxGa1-xN بۇففېر قەۋىتىنى كىرگۈزۈش SiC يۈزىنىڭ نەملىنىشچانلىقىنى ئۈنۈملۈك ياخشىلاپ، GaN ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنى ئىككى ئۆلچەملىك ئۆسۈشكە ئېرىشتۈرەلەيدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئۇ يەنە بېسىمنى تەڭشەپ، ئاساسىي كەمتۈكلۈكلەرنىڭ GaN ئېپىتاكسىيىسىگە كېڭىيىشىنىڭ ئالدىنى ئالالايدۇ؛

✔ SiC ئاساسىي ماتېرىياللىرىنى تەييارلاش تېخنىكىسى پىشىپ يېتىلمىگەن، ئاساسىي ماتېرىيالنىڭ باھاسى يۇقىرى، تەمىنلىگۈچىلەر ئاز، تەمىناتىمۇ ئاز.

توررېس قاتارلىقلارنىڭ تەتقىقاتىدا، SiC ئاساسىي قىسمىنى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا (1600 سېلسىيە گرادۇس) ئېپىتاكسىيەدىن بۇرۇن H2 بىلەن ئويۇش ئاساسىي قىسىم يۈزىدە تېخىمۇ تەرتىپلىك باسقۇچلۇق قۇرۇلمىنى ھاسىل قىلالايدىغانلىقى، شۇنىڭ بىلەن بىۋاسىتە ئەسلى ئاساسىي قىسىم يۈزىدە ئۆستۈرۈلگەندىن كۆرە يۇقىرى سۈپەتلىك AlN ئېپىتاكسىيە پەردىسىگە ئېرىشەلەيدىغانلىقى كۆرسىتىلدى. شې ۋە ئۇنىڭ گۇرۇپپىسىنىڭ تەتقىقاتىدا يەنە كرېمنىي كاربىد ئاساسىي قىسمىنى ئويۇش ئارقىلىق ئالدىن بىر تەرەپ قىلىشنىڭ GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتىنىڭ يۈزەكى شەكلى ۋە كىرىستال سۈپىتىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلىيالايدىغانلىقى كۆرسىتىلدى. سىمىس قاتارلىقلار ئاساسىي قىسىم/بۇفېر قەۋىتى ۋە بۇفېر قەۋىتى/ئېپىتاكسىيە قەۋىتى چېگرىسىدىن كېلىپ چىققان يىپ چىقىشنىڭ ئاساسىي قىسىمنىڭ تۈزلۈكى بىلەن مۇناسىۋەتلىك ئىكەنلىكى بايقالغان [5].

4-رەسىم. 6H-SiC ئاساسىي قەۋىتى (0001) ئۈستىدە ھەر خىل يۈزەكى بىر تەرەپ قىلىش شارائىتى ئاستىدا ئۆستۈرۈلگەن GaN ئېپىتاكسىيال قەۋەت ئەۋرىشكىلىرىنىڭ TEM مورفولوگىيەسى (a) خىمىيىلىك تازىلاش؛ (b) خىمىيىلىك تازىلاش + ھىدروگېن پلازما بىر تەرەپ قىلىش؛ (c) خىمىيىلىك تازىلاش + ھىدروگېن پلازما بىر تەرەپ قىلىش + 1300℃ ھىدروگېن ئىسسىقلىق بىر تەرەپ قىلىش 30 مىنۇت.

Si دىكى GaN ئېپىتاكسىيەسى

كرېمنىي كاربىد، ياقۇت ۋە باشقا ئاساسىي ماتېرىياللار بىلەن سېلىشتۇرغاندا، كرېمنىي ئاساسىي ماتېرىيالى تەييارلاش جەريانى پىشىپ يېتىلگەن بولۇپ، ئۇ پىشىپ يېتىلگەن چوڭ تىپتىكى ئاساسىي ماتېرىياللارنى يۇقىرى تەننەرخ ئىقتىدارى بىلەن مۇقىم تەمىنلىيەلەيدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقى ياخشى، ھەمدە Si ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنە جەريانى پىشىپ يېتىلگەن. كەلگۈسىدە ئوپتوئېلېكترونلۇق GaN ئۈسكۈنىلىرىنى Si ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلىرى بىلەن مۇكەممەل بىرلەشتۈرۈش ئىمكانىيىتى كرېمنىيدىكى GaN ئېپىتاكسىيەسىنىڭ ئېشىشىنى ناھايىتى جەلپ قىلارلىق قىلىدۇ.

قانداقلا بولمىسۇن، Si ئاساسى بىلەن GaN ماتېرىيالى ئوتتۇرىسىدىكى تور تۇراقلىقلىرىدىكى چوڭ پەرق سەۋەبىدىن، Si ئاساسىدىكى GaN نىڭ ھەر خىل ئېپىتاكسىيەسى تىپىك چوڭ ماس كەلمەيدىغان ئېپىتاكسىيە بولۇپ، ئۇ يەنە بىر قاتار مەسىلىلەرگە دۇچ كېلىشى كېرەك:

✔ يۈزەكى ئېنېرگىيىسى مەسىلىسى. GaN Si ئاساسى ئۈستىدە ئۆسكەندە، Si ئاساسىنىڭ يۈزى ئالدى بىلەن نىترىدلىنىپ، يۇقىرى زىچلىقتىكى GaN نىڭ يادروسى ۋە ئۆسۈشىگە پايدىسىز بولغان ئامورف كرېمنىي نىترىد قەۋىتى ھاسىل قىلىنىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، Si يۈزى ئالدى بىلەن Ga بىلەن ئالاقىلىشىدۇ، بۇ Si ئاساسىنىڭ يۈزىنى چىرىتىدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا، Si يۈزىنىڭ پارچىلىنىشى GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتىگە تارقىلىپ، قارا كرېمنىي داغلىرىنى ھاسىل قىلىدۇ.

✔ GaN بىلەن Si نىڭ تور تۇراقلىقىنىڭ ماس كەلمەسلىكى چوڭ (~17%) بولۇپ، بۇ يۇقىرى زىچلىقتىكى يىپ چىقىشلىرىنىڭ شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ۋە ئېپىتاكسىيال قەۋەتنىڭ سۈپىتىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ؛

✔ Si بىلەن سېلىشتۇرغاندا، GaN نىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى چوڭراق (GaN نىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى تەخمىنەن 5.6×10-6K-1، Si نىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى تەخمىنەن 2.6×10-6K-1)، ھەمدە ئېپىتاكسىيە تېمپېراتۇرىسى ئۆي تېمپېراتۇرىسىغىچە سوۋۇغاندا GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتىدە يېرىقلار پەيدا بولۇشى مۇمكىن؛

✔ Si يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا NH3 بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، كۆپ كرىستاللىق SiNx ھاسىل قىلىدۇ. AlN كۆپ كرىستاللىق SiNx ئۈستىدە ئەۋزەل يۆنىلىشلىك يادرو ھاسىل قىلالمايدۇ، بۇ كېيىن ئۆسكەن GaN قەۋىتىنىڭ يۆنىلىشىنىڭ قالايمىقانلىشىشى ۋە كۆپ ساندىكى نۇقسانلارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتىنىڭ كرىستال سۈپىتى ناچارلىشىدۇ، ھەتتا يەككە كرىستاللىق GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتىنى ھاسىل قىلىشتا قىيىنچىلىق پەيدا بولىدۇ [6].

چوڭ تور ماس كەلمەسلىك مەسىلىسىنى ھەل قىلىش ئۈچۈن، تەتقىقاتچىلار Si ئاساسىي قەۋىتىدە AlAs، GaAs، AlN، GaN، ZnO ۋە SiC قاتارلىق ماتېرىياللارنى بۇففېر قەۋىتى قىلىپ كىرگۈزۈشكە تىرىشتى. كۆپ كىرىستاللىق SiNx نىڭ شەكىللىنىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ۋە ئۇنىڭ GaN/AlN/Si (111) ماتېرىياللىرىنىڭ كىرىستال سۈپىتىگە بولغان سەلبىي تەسىرىنى ئازايتىش ئۈچۈن، NH3 نىڭ ئاشكارىلانغان Si يۈزى بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ SiNx نى ھاسىل قىلىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، AlN بۇففېر قەۋىتىنىڭ ئېپىتاكسىيال ئۆسۈشىدىن بۇرۇن بەلگىلىك ۋاقىت ئىچىدە TMAl كىرگۈزۈش تەلەپ قىلىنىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، نەقىشلىك ئاساسىي قەۋەت تېخنىكىسى قاتارلىق ئېپىتاكسىيال تېخنىكىلار ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنىڭ سۈپىتىنى ياخشىلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلىشى مۇمكىن. بۇ تېخنىكىلارنىڭ تەرەققىياتى ئېپىتاكسىيال چېگرىسىدا SiNx نىڭ شەكىللىنىشىنى توسۇشقا، GaN ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنىڭ ئىككى ئۆلچەملىك ئۆسۈشىنى ئىلگىرى سۈرۈشكە ۋە ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنىڭ ئۆسۈش سۈپىتىنى ياخشىلاشقا ياردەم بېرىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، كرېمنىي ئاساسىي قەۋىتىدىكى GaN ئېپىتاكسىيال قەۋىتىدە يېرىلىشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى پەرقىدىن كېلىپ چىققان تارتىلىش كۈچىنى تولۇقلاش ئۈچۈن AlN بۇففېر قەۋىتى كىرگۈزۈلىدۇ. كروستنىڭ تەتقىقاتى شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى، AlN بۇففېر قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى بىلەن بېسىمنىڭ تۆۋەنلىشى ئوتتۇرىسىدا ئاكتىپ مۇناسىۋەت بار. بۇففېر قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى 12nm غا يەتكەندە، ئېپىتاكسىيە قەۋىتى يېرىلىپ كەتمەي تۇرۇپ، مۇۋاپىق ئۆستۈرۈش لايىھىسى ئارقىلىق كرېمنىي ئاساسى ئۈستىدە 6μm دىن قېلىنراق ئېپىتاكسىيە قەۋىتىنى ئۆستۈرگىلى بولىدۇ.

تەتقىقاتچىلارنىڭ ئۇزۇن مۇددەتلىك تىرىشچانلىقىدىن كېيىن، كرېمنىي ئاساسلىرىغا ئۆستۈرۈلگەن GaN ئېپىتاكسىيال قەۋەتلىرىنىڭ سۈپىتى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلاندى، ھەمدە مەيدان ئېففېكتى ترانزىستورلىرى، شوتكىي توسۇق ئۇلترابىنەفشە نۇر دېتېكتورلىرى، كۆك-يېشىل LED ۋە ئۇلترابىنەفشە لازېر قاتارلىق ئۈسكۈنىلەر زور ئىلگىرىلەشلەرگە ئېرىشتى.

خۇلاسە قىلىپ ئېيتقاندا، كۆپ ئىشلىتىلىدىغان GaN ئېپىتاكسىيەلىك ئاساسىي ماتېرىياللارنىڭ ھەممىسى كۆپ خىل ئېپىتاكسىيە بولغاچقا، ئۇلارنىڭ ھەممىسى تور شەكىللىك ماس كەلمەسلىك ۋە ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتىنىڭ ھەر خىل دەرىجىدە چوڭ پەرقلىنىشى قاتارلىق ئورتاق مەسىلىلەرگە دۇچ كېلىدۇ. بىر خىل ئېپىتاكسىيەلىك GaN ئاساسىي ماتېرىياللىرى تېخنىكىنىڭ پىشىپ يېتىلىشى بىلەن چەكلىنىدۇ، ئاساسىي ماتېرىياللار ھازىرغىچە كۆپ مىقداردا ئىشلەپچىقىرىلمىغان. ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخى يۇقىرى، ئاساسىي ماتېرىيالنىڭ چوڭلۇقى كىچىك، ئاساسىي ماتېرىيال سۈپىتى كۆڭۈلدىكىدەك ئەمەس. يېڭى GaN ئېپىتاكسىيەلىك ئاساسىي ماتېرىياللىرىنىڭ تەرەققىياتى ۋە ئېپىتاكسىيەلىك سۈپەتنىڭ ياخشىلىنىشى يەنىلا GaN ئېپىتاكسىيەلىك سانائىتىنىڭ تېخىمۇ تەرەققىي قىلىشىنى چەكلەۋاتقان مۇھىم ئامىللارنىڭ بىرى.

IV. GaN ئېپىتاكسىيەسىنىڭ ئورتاق ئۇسۇللىرى

MOCVD (خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش)

GaN ئاساسىي ماددىلىرىدىكى بىر خىل ئېپىتاكسىيە GaN ئېپىتاكسىيەسى ئۈچۈن ئەڭ ياخشى تاللاش بولغاندەك قىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، خىمىيىلىك پار چۆكمىسىنىڭ ئالدىنقى ئامىللىرى ترىمېتىلگاللىي ۋە ئاممىياك، توشۇغۇچى گاز بولسا ھىدروگېن بولغاچقا، ئادەتتىكى MOCVD ئۆسۈش تېمپېراتۇرىسى تەخمىنەن 1000-1100℃، MOCVD نىڭ ئۆسۈش سۈرئىتى سائىتىگە تەخمىنەن بىر قانچە مىكرون. ئۇ ئاتوم سەۋىيىسىدە تىك يۈزلەرنى ھاسىل قىلالايدۇ، بۇ ھېتېرو تۇتاشتۇرۇش، كۋانت قۇدۇقى، ئۈستۈنكى تور ۋە باشقا قۇرۇلمىلارنى ئۆستۈرۈشكە ناھايىتى ماس كېلىدۇ. ئۇنىڭ تېز ئۆسۈش سۈرئىتى، ياخشى بىردەكلىكى ۋە چوڭ رايون ۋە كۆپ پارچە ئۆسۈشكە ماس كېلىشى سانائەت ئىشلەپچىقىرىشىدا كۆپ ئىشلىتىلىدۇ.
MBE (مولېكۇلا نۇرى ئېپىتاكسىيىسى)
مولېكۇلا نۇرى ئېپىتاكسىيىسىدە، Ga ئېلېمېنت مەنبەسىنى ئىشلىتىدۇ، ئاكتىپ ئازوت RF پلازمىسى ئارقىلىق ئازوتتىن ئېلىنىدۇ. MOCVD ئۇسۇلى بىلەن سېلىشتۇرغاندا، MBE ئۆسۈش تېمپېراتۇرىسى تەخمىنەن 350-400℃ تۆۋەن. ئۆسۈش تېمپېراتۇرىسىنىڭ تۆۋەن بولۇشى يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق مۇھىت كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن بولغان بەزى بۇلغىنىشلارنىڭ ئالدىنى ئالالايدۇ. MBE سىستېمىسى ئىنتايىن يۇقىرى ۋاكۇئۇم ئاستىدا ئىشلەيدۇ، بۇ ئۇنىڭغا تېخىمۇ كۆپ ئورۇندىكى بايقاش ئۇسۇللىرىنى بىرلەشتۈرۈشكە يول قويىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ئۇنىڭ ئۆسۈش سۈرئىتى ۋە ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارىنى MOCVD بىلەن سېلىشتۇرغىلى بولمايدۇ، ھەمدە ئۇ ئىلمىي تەتقىقاتتا كۆپرەك ئىشلىتىلىدۇ [7].

5-رەسىم (a) Eiko-MBE سىخېمىسى (b) MBE ئاساسلىق ئىنكاس ئۆيىنىڭ سىخېمىسى

HVPE ئۇسۇلى (گىدرىد پار باسقۇچى ئېپىتاكسىيەسى)

گىدرىد پار باسقۇچى ئېپىتاكسىيە ئۇسۇلىنىڭ ئالدىنقى ئامىللىرى GaCl3 ۋە NH3. دېتچپروھم قاتارلىقلار بۇ ئۇسۇلنى ئىشلىتىپ، ياقۇت ئاساسىنىڭ يۈزىدە يۈزلەرچە مىكرون قېلىنلىقتىكى GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتىنى ئۆستۈرگەن. ئۇلارنىڭ تەجرىبىسىدە، ياقۇت ئاساسى بىلەن ئېپىتاكسىيە قەۋىتى ئارىسىغا بىر قەۋەت ZnO ئۆستۈرۈلگەن، ھەمدە ئېپىتاكسىيە قەۋىتى ئاساس يۈزىدىن سويۇلغان. MOCVD ۋە MBE بىلەن سېلىشتۇرغاندا، HVPE ئۇسۇلىنىڭ ئاساسلىق ئالاھىدىلىكى ئۇنىڭ يۇقىرى ئۆسۈش سۈرئىتى بولۇپ، قېلىن قەۋەتلەر ۋە كۆپ مىقداردىكى ماتېرىياللارنى ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئېپىتاكسىيە قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى 20μm دىن ئاشقاندا، بۇ ئۇسۇل ئارقىلىق ھاسىل بولغان ئېپىتاكسىيە قەۋىتى يېرىلىشقا مايىل بولىدۇ.
ئاكىرا USUI بۇ ئۇسۇلغا ئاساسەن نەقىشلىك ئاساس تېخنىكىسىنى تونۇشتۇردى. ئۇلار ئالدى بىلەن MOCVD ئۇسۇلى ئارقىلىق ياقۇت ئاساسى ئۈستىدە 1-1.5μm قېلىنلىقتىكى نېپىز GaN ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنى ئۆستۈردى. ئېپىتاكسىيال قەۋەت تۆۋەن تېمپېراتۇرا شارائىتىدا ئۆستۈرۈلگەن 20nm قېلىنلىقتىكى GaN بۇففېر قەۋىتى ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرا شارائىتىدا ئۆستۈرۈلگەن GaN قەۋىتىدىن تەركىب تاپقان. ئاندىن، 430℃ تېمپېراتۇرىدا، ئېپىتاكسىيال قەۋىتىنىڭ يۈزىگە SiO2 قەۋىتى چاپلانغان، ھەمدە SiO2 پىلاستىنكىسىغا فوتولىتوگرافىيە ئارقىلىق دېرىزە سىزىقلىرى ياسالغان. سىزىق ئارىلىقى 7μm، ماسكا كەڭلىكى 1μm دىن 4μm غىچە بولغان. بۇ ياخشىلاشتىن كېيىن، ئۇلار دىئامېتىرى 2 دىيۇملۇق ياقۇت ئاساسى ئۈستىدە يېرىقسىز ۋە قېلىنلىقى ئون نەچچە ياكى ھەتتا يۈزلىگەن مىكرونغا يەتكەندىمۇ ئەينەكتەك سىلىق بولغان GaN ئېپىتاكسىيال قەۋىتىگە ئېرىشتى. نۇقسان زىچلىقى ئەنئەنىۋى HVPE ئۇسۇلىدىكى 109-1010cm-2 دىن تەخمىنەن 6×107cm-2 گىچە تۆۋەنلىتىلدى. ئۇلار يەنە تەجرىبىدە ئۆسۈش سۈرئىتى 75μm/h دىن ئاشقاندا، ئەۋرىشكىنىڭ يۈزىنىڭ قوپاللىشىپ كېتىدىغانلىقىنى كۆرسەتتى[8].

6-رەسىم گرافىك ئاساس سىخېمىسى

V. خۇلاسە ۋە كەلگۈسى

GaN ماتېرىياللىرى 2014-يىلى كۆك چىراغ LED چىرىغى شۇ يىلى نوبېل فىزىكا مۇكاپاتىغا ئېرىشكەندىن كېيىن پەيدا بولۇشقا باشلىغان ۋە ئىستېمالچىلار ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى ساھەسىدە تېز قۇۋۋەتلەش قوللىنىش ساھەسىگە كىرگەن. ئەمەلىيەتتە، كۆپچىلىك كۆرمەيدىغان 5G بازا پونكىتلىرىدا ئىشلىتىلىدىغان قۇۋۋەت كۈچەيتكۈچ ۋە RF ئۈسكۈنىلىرىدىكى قوللىنىشلارمۇ ئاستا-ئاستا پەيدا بولدى. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، GaN ئاساسلىق ئاپتوموبىل دەرىجىلىك قۇۋۋەت ئۈسكۈنىلىرىنىڭ بۆسۈشى GaN ماتېرىيال قوللىنىش بازىرى ئۈچۈن يېڭى ئېشىش نۇقتىلىرىنى ئاچىدۇ دەپ مۆلچەرلەنمەكتە.
بازارنىڭ زور ئېھتىياجى چوقۇم GaN غا مۇناسىۋەتلىك كەسىپلەر ۋە تېخنىكىلارنىڭ تەرەققىياتىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ. GaN غا مۇناسىۋەتلىك كەسىپ زەنجىرىنىڭ پىشىپ يېتىلىشى ۋە ياخشىلىنىشىغا ئەگىشىپ، ھازىرقى GaN ئېپىتاكسىيە تېخنىكىسى دۇچ كېلىۋاتقان مەسىلىلەر ئاخىرىدا ياخشىلىنىدۇ ياكى ھەل قىلىنىدۇ. كەلگۈسىدە، كىشىلەر چوقۇم تېخىمۇ كۆپ يېڭى ئېپىتاكسىيە تېخنىكىلىرى ۋە تېخىمۇ كۆپ ئەلا سۈپەتلىك ئاساس تاللانمىلىرىنى تەرەققىي قىلدۇرىدۇ. شۇ چاغدا، كىشىلەر قوللىنىش ئەھۋاللىرىنىڭ ئالاھىدىلىكىگە ئاساسەن ھەر خىل قوللىنىش ئەھۋاللىرىغا ئەڭ ماس كېلىدىغان سىرتقى تەتقىقات تېخنىكىسى ۋە ئاساسنى تاللاپ، ئەڭ رىقابەت كۈچىگە ئىگە خاسلاشتۇرۇلغان مەھسۇلاتلارنى ئىشلەپچىقىرالايدۇ.