GaN即氮化镓,属第三代半导体材料,六角纤锌矿结构

GaN即氮化镓,属第三代半导体材料,六角纤锌矿结构。GaN 具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,是现在世界上人们最感兴趣的半导体材料之一。

GaN 即氮化镓,属第三代半导体材料,六角纤锌矿结构。GaN 具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,是现在世界上人们最感兴趣的半导体材料之一。

GaN 氮化镓

GaN 基材料在高亮度蓝、绿、紫和白光二极管,蓝、紫色激光器以及抗辐射、高温大功率微波器件等领域有着广泛的应用潜力和良好的市场前景。

GaN 基材料的应用

gan 基材料具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移速度大和介电常数小等特 点,gan 基材料可以用于制造蓝、绿、紫和白光二极管,蓝色和紫色激光器,以及高频、大功率电子器件和紫外光探测器等等。二极管的制造技术已经比较成熟并且已经初步商品化。激光器的进展也非常迅速,正在走向商品化。其他器件如 gan 基的 fet、hemt、hbt 和 uv 光传感器也已开发出来。https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-4413237575816591&output=html&h=280&slotname=2519164357&adk=801094834&adf=1157461387&pi=t.ma~as.2519164357&w=640&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1619334630&rafmt=1&psa=1&format=640×280&url=https%3A%2F%2Fwww.leiue.com%2Fwhat-is-gan&flash=28.0.0&fwr=0&fwrattr=true&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&dt=1619334630199&bpp=2&bdt=6798&idt=2&shv=r20210422&cbv=r20190131&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D0e9a74960ddaa46d-22624ee79cc70005%3AT%3D1619334624%3ART%3D1619334624%3AS%3DALNI_MbJgJIs7fjrqWtrX7l94vicZikGIA&prev_fmts=0x0%2C700x280%2C300x250%2C300x250%2C300x250%2C1499x706&nras=2&correlator=5452924104730&frm=20&pv=1&ga_vid=1749095438.1619334625&ga_sid=1619334625&ga_hid=875813390&ga_fc=0&u_tz=480&u_his=1&u_java=0&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1030&u_aw=1920&u_cd=24&u_nplug=13&u_nmime=35&adx=310&ady=1347&biw=1499&bih=706&scr_x=0&scr_y=1120&eid=31060615&oid=3&psts=AGkb-H-9cDjmE35AegOJO0rWyg51mD7AAJORo5-rghKlLUrYppEXdkqcOL3mkcB4iQTLfQnc8PtAcsUSdMu1eg%2CAGkb-H-pi5-egzTUhmGg2W-d1yDUc-71FHPTdBtBGBIRnWPzv1Y7yYh0Xu1AGzaoVbjeJLDqOAfz3m3AN6xC%2CAGkb-H8cu4wvR41hSm23hqg93TPZk_6P_w90hJ14zd_3MhFu2oujZpnijw2TahjleCUC3-9rW1pXkrGxMcriiQ%2CAGkb-H_m-Eif88hY8EOIMSk-xWYbQ4IWMWx5tXQm8azBoLrv9ql2EzfVLSV6ZilwDZgPZNInNtkZlSNVh7Rj0g&pvsid=4302585654902035&pem=776&ref=https%3A%2F%2Fwww.sogou.com%2Flink%3Furl%3DhedJjaC291OgQ8sTJJWFt_4Zw3kuhfmLOkQkWF15YTnw6uUUkZdsWA..&eae=0&fc=1920&brdim=39%2C119%2C39%2C119%2C1920%2C0%2C1881%2C883%2C1505%2C706&vis=1&rsz=%7C%7CoeE%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&ifi=8&uci=a!8&fsb=1&xpc=eIcZRkiGET&p=https%3A//www.leiue.com&dtd=6

GaN 及其三元化合物的基本特性

GaN 基材料主要包括 GaN 及其与 InN、AlN 的合金,其禁带宽度覆盖整个可见光及紫外光谱范围。GaN 及其三元化合物通常是以六方对称性的纤锌矿结构存在,但在一定条件下也能以立方对称性的闪锌矿结构存在。2 种结构的主要差别在于原子层的堆积次序不同,因而电学性质也有显着差别。由于闪锌矿结构的 gan 不稳定,用于器件的一般都是纤锌矿结构。表 1 给出了 2 种结构的 GaN 及 inn、 aln 的带隙宽度和晶格常数。

对于 ingan、al gan 等三元化合物的各项参数可以用插值法估算:  GaN 是 GaN 基半导体材料中的基本材料,也是研究最多的 Ⅲ族氮化物材料。gan 材料非常坚硬,其化学性质非常稳定,在室温下不溶于水、酸和碱,其熔点较高,约为 1700 ℃。GaN 的电学性质是决定器件性能的主要因素。

电子室温迁移率可达 900 cm 2 / 。较好的 GaN 材料的本底 n 型载流子浓度可以降到 10 16 / cm 3 左右。由于 n 型本底载流子浓度较高,制备 p 型 样品的技术难题曾经一度限制了 GaN 器件的发展。akasaki 等人和 nakamura 等人分别通过低能电子束辐照( ieebi) 和热退火处理技术,实现掺 mg 的 gan 样品表面 p – 型化。已经可以制备载流子浓度在 10 11 至 10 20 / cm 3 的 p – 型 gan 材料。GaN氮化镓

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