Giới thiệu tóm tắt về công nghệ bán dẫn GaN thế hệ thứ ba và công nghệ epitaxial liên quan

 

1. Chất bán dẫn thế hệ thứ ba

Công nghệ bán dẫn thế hệ đầu tiên được phát triển dựa trên các vật liệu bán dẫn như Si và Ge. Đây là cơ sở vật chất cho sự phát triển của bóng bán dẫn và công nghệ mạch tích hợp. Vật liệu bán dẫn thế hệ đầu tiên đã đặt nền móng cho ngành công nghiệp điện tử vào thế kỷ 20 và là vật liệu cơ bản cho công nghệ mạch tích hợp.

Vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai chủ yếu bao gồm gali arsenide, indi phosphide, gali phosphide, indi arsenide, nhôm arsenide và các hợp chất ba thành phần của chúng. Vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai là nền tảng của ngành công nghiệp thông tin quang điện tử. Trên cơ sở này, các ngành công nghiệp liên quan như chiếu sáng, hiển thị, laser và quang điện đã được phát triển. Chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghệ thông tin đương đại và ngành công nghiệp hiển thị quang điện tử.

Vật liệu tiêu biểu của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba bao gồm gali nitride và silicon carbide. Do có khoảng cách băng thông rộng, vận tốc trôi bão hòa electron cao, độ dẫn nhiệt cao và cường độ trường đánh thủng cao, chúng là vật liệu lý tưởng để chế tạo các thiết bị điện tử mật độ công suất cao, tần số cao và tổn thất thấp. Trong số đó, các thiết bị điện silicon carbide có ưu điểm là mật độ năng lượng cao, mức tiêu thụ năng lượng thấp và kích thước nhỏ, có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các phương tiện năng lượng mới, quang điện, vận tải đường sắt, dữ liệu lớn và các lĩnh vực khác. Các thiết bị RF gali nitride có ưu điểm là tần số cao, công suất cao, băng thông rộng, mức tiêu thụ điện năng thấp và kích thước nhỏ, có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong truyền thông 5G, Internet vạn vật, radar quân sự và các lĩnh vực khác. Ngoài ra, các thiết bị điện dựa trên gali nitride đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện áp thấp. Ngoài ra, trong những năm gần đây, vật liệu gali oxit mới nổi dự kiến ​​sẽ hình thành sự bổ sung kỹ thuật với các công nghệ SiC và GaN hiện có và có triển vọng ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực tần số thấp và điện áp cao.

So với vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai, vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba có độ rộng khoảng cách dải rộng hơn (độ rộng khoảng cách dải của Si, một vật liệu điển hình của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ nhất, là khoảng 1,1eV, độ rộng khoảng cách dải của GaAs, một vật liệu điển hình của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ hai, là khoảng 1,42eV và độ rộng khoảng cách dải của GaN, một vật liệu điển hình của vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba, là trên 2,3eV), khả năng chống bức xạ mạnh hơn, khả năng chống đánh thủng điện trường mạnh hơn và khả năng chịu nhiệt độ cao hơn. Vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba có độ rộng khoảng cách dải rộng hơn đặc biệt phù hợp để sản xuất các thiết bị điện tử chống bức xạ, tần số cao, công suất cao và mật độ tích hợp cao. Các ứng dụng của chúng trong các thiết bị tần số vô tuyến vi sóng, đèn LED, laser, thiết bị điện và các lĩnh vực khác đã thu hút được nhiều sự chú ý và chúng đã cho thấy triển vọng phát triển rộng rãi trong truyền thông di động, lưới điện thông minh, vận tải đường sắt, phương tiện năng lượng mới, thiết bị điện tử tiêu dùng và thiết bị ánh sáng cực tím và xanh lam [1].

pháp sư 6 (2)

Nguồn hình ảnh: CASA, Viện nghiên cứu chứng khoán Zheshang

Hình 1 Thang thời gian và dự báo của thiết bị nguồn GaN

 

II Cấu trúc và đặc tính vật liệu GaN

GaN là chất bán dẫn có khoảng cách dải trực tiếp. Độ rộng khoảng cách dải của cấu trúc wurtzite ở nhiệt độ phòng là khoảng 3,26eV. Vật liệu GaN có ba cấu trúc tinh thể chính, đó là cấu trúc wurtzite, cấu trúc sphalerite và cấu trúc muối đá. Trong số đó, cấu trúc wurtzite là cấu trúc tinh thể ổn định nhất. Hình 2 là sơ đồ cấu trúc wurtzite lục giác của GaN. Cấu trúc wurtzite của vật liệu GaN thuộc về cấu trúc lục giác đóng gói chặt. Mỗi ô đơn vị có 12 nguyên tử, bao gồm 6 nguyên tử N và 6 nguyên tử Ga. Mỗi nguyên tử Ga (N) tạo thành liên kết với 4 nguyên tử N (Ga) gần nhất và được xếp theo thứ tự ABABAB… theo hướng [0001] [2].

pháp sư 6 (3)

Hình 2 Cấu trúc Wurtzite Sơ đồ ô tinh thể GaN

 

III Các chất nền thường dùng cho epitaxy GaN

Có vẻ như epitaxy đồng nhất trên các chất nền GaN là lựa chọn tốt nhất cho epitaxy GaN. Tuy nhiên, do năng lượng liên kết lớn của GaN, khi nhiệt độ đạt đến điểm nóng chảy là 2500℃, áp suất phân hủy tương ứng của nó là khoảng 4,5GPa. Khi áp suất phân hủy thấp hơn áp suất này, GaN không nóng chảy mà phân hủy trực tiếp. Điều này làm cho các công nghệ chuẩn bị chất nền hoàn thiện như phương pháp Czochralski không phù hợp để chuẩn bị chất nền đơn tinh thể GaN, khiến chất nền GaN khó sản xuất hàng loạt và tốn kém. Do đó, các chất nền thường được sử dụng trong quá trình phát triển epitaxy GaN chủ yếu là Si, SiC, sapphire, v.v. [3].

pháp sư 6 (4)

Biểu đồ 3 GaN và các thông số của vật liệu nền thường dùng

 

Epitaxy GaN trên sapphire

Sapphire có tính chất hóa học ổn định, giá thành rẻ, có độ trưởng thành cao trong ngành sản xuất quy mô lớn. Do đó, nó đã trở thành một trong những vật liệu nền sớm nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trong kỹ thuật thiết bị bán dẫn. Là một trong những vật liệu nền thường được sử dụng cho epitaxy GaN, các vấn đề chính cần giải quyết đối với vật liệu nền sapphire là:

✔ Do sự không khớp mạng lớn giữa sapphire (Al2O3) và GaN (khoảng 15%), mật độ khuyết tật tại giao diện giữa lớp epitaxial và chất nền rất cao. Để giảm tác động bất lợi của nó, chất nền phải trải qua quá trình xử lý trước phức tạp trước khi quá trình epitaxy bắt đầu. Trước khi phát triển epitaxy GaN trên chất nền sapphire, bề mặt chất nền trước tiên phải được làm sạch nghiêm ngặt để loại bỏ các chất gây ô nhiễm, hư hỏng do đánh bóng còn sót lại, v.v. và để tạo ra các bậc và cấu trúc bề mặt bậc. Sau đó, bề mặt chất nền được nitơ hóa để thay đổi các đặc tính làm ướt của lớp epitaxy. Cuối cùng, một lớp đệm AlN mỏng (thường dày 10-100nm) cần được lắng đọng trên bề mặt chất nền và ủ ở nhiệt độ thấp để chuẩn bị cho quá trình phát triển epitaxy cuối cùng. Mặc dù vậy, mật độ sai lệch trong các màng epitaxial GaN được phát triển trên các chất nền sapphire vẫn cao hơn mật độ sai lệch của các màng homoepitaxial (khoảng 1010cm-2, so với mật độ sai lệch về cơ bản bằng không trong các màng homoepitaxial silicon hoặc các màng homoepitaxial gali arsenide, hoặc trong khoảng từ 102 đến 104cm-2). Mật độ khuyết tật cao hơn làm giảm tính di động của hạt mang, do đó làm giảm tuổi thọ của hạt mang thiểu số và làm giảm độ dẫn nhiệt, tất cả những điều này sẽ làm giảm hiệu suất của thiết bị [4];

✔ Hệ số giãn nở nhiệt của sapphire lớn hơn GaN, do đó ứng suất nén hai trục sẽ được tạo ra trong lớp epitaxial trong quá trình làm mát từ nhiệt độ lắng đọng xuống nhiệt độ phòng. Đối với màng epitaxial dày hơn, ứng suất này có thể gây nứt màng hoặc thậm chí là nứt nền;

✔ So với các loại đế khác, độ dẫn nhiệt của đế sapphire thấp hơn (khoảng 0,25W*cm-1*K-1 ở 100℃) và hiệu suất tản nhiệt kém;

✔ Do độ dẫn điện kém nên chất nền sapphire không thuận lợi cho việc tích hợp và ứng dụng với các thiết bị bán dẫn khác.

Mặc dù mật độ khuyết tật của các lớp epitaxial GaN được phát triển trên nền sapphire cao, nhưng điều này dường như không làm giảm đáng kể hiệu suất quang điện tử của đèn LED xanh lam-xanh lục dựa trên GaN, do đó nền sapphire vẫn là nền thường được sử dụng cho đèn LED dựa trên GaN.

Với sự phát triển của nhiều ứng dụng mới của thiết bị GaN như laser hoặc các thiết bị công suất mật độ cao khác, các khuyết tật vốn có của chất nền sapphire ngày càng trở thành hạn chế trong ứng dụng của chúng. Ngoài ra, với sự phát triển của công nghệ phát triển chất nền SiC, giảm chi phí và sự trưởng thành của công nghệ epitaxial GaN trên chất nền Si, nhiều nghiên cứu hơn về việc phát triển các lớp epitaxial GaN trên chất nền sapphire đã dần cho thấy xu hướng hạ nhiệt.

 

Epitaxy GaN trên SiC

So với sapphire, các chất nền SiC (tinh thể 4H và 6H) có sự không khớp mạng nhỏ hơn với các lớp epitaxy GaN (3,1%, tương đương với các màng epitaxy định hướng [0001]), độ dẫn nhiệt cao hơn (khoảng 3,8W*cm-1*K-1), v.v. Ngoài ra, độ dẫn điện của chất nền SiC cũng cho phép tạo ra các tiếp xúc điện ở mặt sau của chất nền, giúp đơn giản hóa cấu trúc thiết bị. Sự tồn tại của những ưu điểm này đã thu hút ngày càng nhiều nhà nghiên cứu nghiên cứu về epitaxy GaN trên chất nền silicon carbide.

Tuy nhiên, việc làm việc trực tiếp trên chất nền SiC để tránh phát triển lớp phủ GaN cũng gặp phải một loạt nhược điểm, bao gồm:

✔ Độ nhám bề mặt của nền SiC cao hơn nhiều so với nền sapphire (độ nhám của sapphire là 0,1nm RMS, độ nhám của SiC là 1nm RMS), nền SiC có độ cứng cao và hiệu suất xử lý kém, độ nhám này cùng với hư hỏng do đánh bóng còn sót lại cũng là một trong những nguồn gây ra khuyết tật trong lớp phủ GaN.

✔ Mật độ lệch trục vít của chất nền SiC cao (mật độ lệch trục 103-104cm-2), lệch trục vít có thể lan truyền đến lớp phủ GaN và làm giảm hiệu suất của thiết bị;

✔ Sự sắp xếp nguyên tử trên bề mặt chất nền gây ra sự hình thành các lỗi xếp chồng (BSF) trong lớp biểu bì GaN. Đối với GaN epitaxial trên chất nền SiC, có nhiều thứ tự sắp xếp nguyên tử có thể có trên chất nền, dẫn đến thứ tự xếp chồng nguyên tử ban đầu không nhất quán của lớp GaN epitaxial trên đó, dễ xảy ra lỗi xếp chồng. Lỗi xếp chồng (SF) tạo ra các trường điện tích hợp dọc theo trục c, dẫn đến các vấn đề như rò rỉ các thiết bị tách sóng mang trong mặt phẳng;

✔ Hệ số giãn nở nhiệt của nền SiC nhỏ hơn AlN và GaN, gây ra sự tích tụ ứng suất nhiệt giữa lớp epitaxial và nền trong quá trình làm mát. Waltereit và Brand dự đoán dựa trên kết quả nghiên cứu của họ rằng vấn đề này có thể được giảm bớt hoặc giải quyết bằng cách phát triển các lớp epitaxial GaN trên các lớp hạt nhân AlN mỏng, có độ căng mạch lạc;

✔ Vấn đề về khả năng thấm ướt kém của các nguyên tử Ga. Khi phát triển các lớp epitaxial GaN trực tiếp trên bề mặt SiC, do khả năng thấm ướt kém giữa hai nguyên tử, GaN dễ bị phát triển đảo 3D trên bề mặt chất nền. Việc đưa vào một lớp đệm là giải pháp được sử dụng phổ biến nhất để cải thiện chất lượng vật liệu epitaxial trong epitaxy GaN. Việc đưa vào một lớp đệm AlN hoặc AlxGa1-xN có thể cải thiện hiệu quả khả năng thấm ướt của bề mặt SiC và làm cho lớp epitaxial GaN phát triển theo hai chiều. Ngoài ra, nó cũng có thể điều chỉnh ứng suất và ngăn ngừa các khuyết tật của chất nền mở rộng đến epitaxy GaN;

✔ Công nghệ chế tạo đế SiC còn non kém, chi phí đế cao, ít nhà cung cấp, nguồn cung hạn chế.

Nghiên cứu của Torres và cộng sự cho thấy rằng việc khắc nền SiC bằng H2 ở nhiệt độ cao (1600°C) trước khi epitaxy có thể tạo ra cấu trúc bậc có trật tự hơn trên bề mặt nền, do đó thu được màng epitaxy AlN chất lượng cao hơn so với khi nó được phát triển trực tiếp trên bề mặt nền ban đầu. Nghiên cứu của Xie và nhóm của ông cũng cho thấy rằng việc xử lý trước bằng cách khắc nền silicon carbide có thể cải thiện đáng kể hình thái bề mặt và chất lượng tinh thể của lớp epitaxy GaN. Smith và cộng sự phát hiện ra rằng các vị trí sai lệch dạng ren bắt nguồn từ giao diện nền/lớp đệm và lớp đệm/lớp epitaxy có liên quan đến độ phẳng của nền [5].

pháp sư 6 (5)

Hình 4 Hình thái TEM của các mẫu lớp epitaxial GaN được phát triển trên chất nền 6H-SiC (0001) trong các điều kiện xử lý bề mặt khác nhau (a) làm sạch hóa học; (b) làm sạch hóa học + xử lý plasma hydro; (c) làm sạch hóa học + xử lý plasma hydro + xử lý nhiệt hydro 1300℃ trong 30 phút

Epitaxy GaN trên Si

So với silicon carbide, sapphire và các chất nền khác, quy trình chế tạo chất nền silicon đã trưởng thành và có thể cung cấp ổn định các chất nền kích thước lớn trưởng thành với hiệu suất chi phí cao. Đồng thời, độ dẫn nhiệt và độ dẫn điện tốt, quy trình thiết bị điện tử Si đã trưởng thành. Khả năng tích hợp hoàn hảo các thiết bị GaN quang điện tử với các thiết bị điện tử Si trong tương lai cũng khiến sự phát triển của epitaxy GaN trên silicon trở nên rất hấp dẫn.

Tuy nhiên, do sự khác biệt lớn về hằng số mạng giữa vật liệu nền Si và vật liệu GaN, epitaxy không đồng nhất của GaN trên nền Si là epitaxy không khớp lớn điển hình và cũng phải đối mặt với một loạt các vấn đề:

✔ Vấn đề năng lượng giao diện bề mặt. Khi GaN phát triển trên một chất nền Si, bề mặt của chất nền Si trước tiên sẽ được nitơ hóa để tạo thành một lớp silicon nitride vô định hình không có lợi cho sự hình thành và phát triển của GaN mật độ cao. Ngoài ra, bề mặt Si trước tiên sẽ tiếp xúc với Ga, điều này sẽ ăn mòn bề mặt của chất nền Si. Ở nhiệt độ cao, sự phân hủy của bề mặt Si sẽ khuếch tán vào lớp epitaxial GaN để tạo thành các đốm silicon màu đen.

✔ Sự không khớp hằng số mạng giữa GaN và Si lớn (~17%), điều này sẽ dẫn đến sự hình thành các vị trí ren mật độ cao và làm giảm đáng kể chất lượng của lớp epitaxial;

✔ So với Si, GaN có hệ số giãn nở nhiệt lớn hơn (hệ số giãn nở nhiệt của GaN khoảng 5,6×10-6K-1, hệ số giãn nở nhiệt của Si khoảng 2,6×10-6K-1) và có thể tạo ra vết nứt trên lớp epitaxial của GaN trong quá trình làm mát nhiệt độ epitaxial xuống nhiệt độ phòng;

✔ Si phản ứng với NH3 ở nhiệt độ cao để tạo thành SiNx đa tinh thể. AlN không thể tạo thành hạt nhân định hướng ưu tiên trên SiNx đa tinh thể, dẫn đến định hướng không theo trật tự của lớp GaN phát triển sau đó và số lượng khuyết tật cao, dẫn đến chất lượng tinh thể kém của lớp epitaxial GaN, thậm chí khó hình thành lớp epitaxial GaN đơn tinh thể [6].

Để giải quyết vấn đề không khớp mạng lớn, các nhà nghiên cứu đã cố gắng đưa các vật liệu như AlAs, GaAs, AlN, GaN, ZnO và SiC làm lớp đệm trên nền Si. Để tránh sự hình thành SiNx đa tinh thể và giảm tác động xấu của nó đến chất lượng tinh thể của vật liệu GaN/AlN/Si (111), thường phải đưa TMAl vào trong một khoảng thời gian nhất định trước khi lớp đệm AlN phát triển epitaxial để ngăn NH3 phản ứng với bề mặt Si tiếp xúc để tạo thành SiNx. Ngoài ra, các công nghệ epitaxial như công nghệ nền có hoa văn có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng của lớp epitaxial. Sự phát triển của các công nghệ này giúp ức chế sự hình thành SiNx tại giao diện epitaxial, thúc đẩy sự phát triển hai chiều của lớp epitaxial GaN và cải thiện chất lượng phát triển của lớp epitaxial. Ngoài ra, một lớp đệm AlN được đưa vào để bù cho ứng suất kéo gây ra bởi sự khác biệt trong hệ số giãn nở nhiệt nhằm tránh nứt lớp epitaxial GaN trên chất nền silicon. Nghiên cứu của Krost cho thấy có mối tương quan tích cực giữa độ dày của lớp đệm AlN và sự giảm biến dạng. Khi độ dày của lớp đệm đạt 12nm, một lớp epitaxial dày hơn 6μm có thể được phát triển trên chất nền silicon thông qua một sơ đồ phát triển thích hợp mà không bị nứt lớp epitaxial.

Sau những nỗ lực dài hạn của các nhà nghiên cứu, chất lượng các lớp epitaxial GaN được phát triển trên nền silicon đã được cải thiện đáng kể và các thiết bị như bóng bán dẫn hiệu ứng trường, máy dò tia cực tím rào cản Schottky, đèn LED xanh lam và tia laser cực tím đã có những tiến bộ đáng kể.

Tóm lại, vì các chất nền epitaxial GaN thường được sử dụng đều là epitaxy không đồng nhất, nên tất cả chúng đều gặp phải các vấn đề chung như không khớp mạng và sự khác biệt lớn về hệ số giãn nở nhiệt ở các mức độ khác nhau. Các chất nền epitaxial GaN đồng nhất bị hạn chế bởi sự trưởng thành của công nghệ và các chất nền vẫn chưa được sản xuất hàng loạt. Chi phí sản xuất cao, kích thước chất nền nhỏ và chất lượng chất nền không lý tưởng. Việc phát triển các chất nền epitaxial GaN mới và cải thiện chất lượng epitaxial vẫn là một trong những yếu tố quan trọng hạn chế sự phát triển hơn nữa của ngành công nghiệp epitaxial GaN.

 

IV. Các phương pháp phổ biến cho epitaxy GaN

 

MOCVD (bôi trơn hơi hóa học)

Có vẻ như epitaxy đồng nhất trên chất nền GaN là lựa chọn tốt nhất cho epitaxy GaN. Tuy nhiên, vì các tiền chất của lắng đọng hơi hóa học là trimethylgallium và amoniac, và khí mang là hydro, nên nhiệt độ tăng trưởng MOCVD điển hình là khoảng 1000-1100℃ và tốc độ tăng trưởng của MOCVD là khoảng vài micron mỗi giờ. Nó có thể tạo ra các giao diện dốc ở cấp độ nguyên tử, rất phù hợp để phát triển các heterojunction, giếng lượng tử, siêu mạng và các cấu trúc khác. Tốc độ tăng trưởng nhanh, tính đồng nhất tốt và phù hợp để phát triển diện tích lớn và nhiều mảnh thường được sử dụng trong sản xuất công nghiệp.
MBE (epitaxy chùm phân tử)
Trong epitaxy chùm phân tử, Ga sử dụng nguồn nguyên tố và nitơ hoạt tính được lấy từ nitơ thông qua plasma RF. So với phương pháp MOCVD, nhiệt độ tăng trưởng MBE thấp hơn khoảng 350-400℃. Nhiệt độ tăng trưởng thấp hơn có thể tránh được một số ô nhiễm có thể do môi trường nhiệt độ cao gây ra. Hệ thống MBE hoạt động trong điều kiện chân không cực cao, cho phép tích hợp nhiều phương pháp phát hiện tại chỗ hơn. Đồng thời, tốc độ tăng trưởng và năng lực sản xuất của nó không thể so sánh với MOCVD và được sử dụng nhiều hơn trong nghiên cứu khoa học [7].

pháp sư 6 (6)

Hình 5 (a) Sơ đồ Eiko-MBE (b) Sơ đồ buồng phản ứng chính MBE

 

Phương pháp HVPE (epitaxy pha hơi hydride)

Tiền chất của phương pháp epitaxy pha hơi hydride là GaCl3 và NH3. Detchprohm và cộng sự đã sử dụng phương pháp này để phát triển một lớp epitaxy GaN dày hàng trăm micron trên bề mặt của một chất nền sapphire. Trong thí nghiệm của họ, một lớp ZnO đã được phát triển giữa chất nền sapphire và lớp epitaxy như một lớp đệm, và lớp epitaxy được bóc ra khỏi bề mặt chất nền. So với MOCVD và MBE, đặc điểm chính của phương pháp HVPE là tốc độ phát triển cao, phù hợp để sản xuất các lớp dày và vật liệu khối. Tuy nhiên, khi độ dày của lớp epitaxy vượt quá 20μm, lớp epitaxy được tạo ra bằng phương pháp này dễ bị nứt.
Akira USUI đã giới thiệu công nghệ nền có hoa văn dựa trên phương pháp này. Đầu tiên, họ đã phát triển một lớp epitaxial GaN dày 1-1,5μm mỏng trên một nền sapphire bằng phương pháp MOCVD. Lớp epitaxial bao gồm một lớp đệm GaN dày 20nm được phát triển trong điều kiện nhiệt độ thấp và một lớp GaN được phát triển trong điều kiện nhiệt độ cao. Sau đó, ở 430℃, một lớp SiO2 được mạ trên bề mặt của lớp epitaxial và các sọc cửa sổ được tạo ra trên màng SiO2 bằng phương pháp quang khắc. Khoảng cách các sọc là 7μm và chiều rộng mặt nạ dao động từ 1μm đến 4μm. Sau cải tiến này, họ đã thu được một lớp epitaxial GaN trên một nền sapphire có đường kính 2 inch không có vết nứt và mịn như gương ngay cả khi độ dày tăng lên hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm micron. Mật độ khuyết tật đã giảm từ 109-1010cm-2 của phương pháp HVPE truyền thống xuống còn khoảng 6×107cm-2. Họ cũng chỉ ra trong thí nghiệm rằng khi tốc độ tăng trưởng vượt quá 75μm/h, bề mặt mẫu sẽ trở nên gồ ghề[8].

pháp sư 6 (1)

Hình 6 Sơ đồ nền đồ họa

 

V. Tóm tắt và triển vọng

Vật liệu GaN bắt đầu xuất hiện vào năm 2014 khi đèn LED ánh sáng xanh giành giải Nobel Vật lý năm đó và bước vào lĩnh vực ứng dụng sạc nhanh của công chúng trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng. Trên thực tế, các ứng dụng trong bộ khuếch đại công suất và thiết bị RF được sử dụng trong các trạm gốc 5G mà hầu hết mọi người không thể nhìn thấy cũng đã âm thầm xuất hiện. Trong những năm gần đây, sự đột phá của các thiết bị điện cấp ô tô dựa trên GaN dự kiến ​​sẽ mở ra những điểm tăng trưởng mới cho thị trường ứng dụng vật liệu GaN.
Nhu cầu thị trường lớn chắc chắn sẽ thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp và công nghệ liên quan đến GaN. Với sự trưởng thành và cải thiện của chuỗi công nghiệp liên quan đến GaN, các vấn đề mà công nghệ epitaxial GaN hiện tại đang phải đối mặt cuối cùng sẽ được cải thiện hoặc khắc phục. Trong tương lai, mọi người chắc chắn sẽ phát triển thêm nhiều công nghệ epitaxial mới và nhiều lựa chọn chất nền tuyệt vời hơn. Đến lúc đó, mọi người sẽ có thể lựa chọn công nghệ nghiên cứu bên ngoài và chất nền phù hợp nhất cho các kịch bản ứng dụng khác nhau theo đặc điểm của các kịch bản ứng dụng và sản xuất ra các sản phẩm tùy chỉnh có tính cạnh tranh nhất.


Thời gian đăng: 28-06-2024
Trò chuyện trực tuyến trên WhatsApp!