【概要描述】GaN?即氮化鎵，屬第三代半導(dǎo)體材料，六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)。GaN具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、耐高溫、抗輻射、耐酸堿、高強度和高硬度等特性，是現(xiàn)在世界上人們最感興趣的半導(dǎo)體材料之一。GaN基材料在高亮度藍、綠、紫和白光二極管,藍、紫色激光器以及抗輻射、高溫大功率微波器件等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力和良好的市場前景。GaN基材料的應(yīng)用gan基材料具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、電子飽和漂移速度大和介電常數(shù)小等特點,g
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- 發(fā)布時間：2022-11-03 14:37
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GaN 即氮化鎵，屬第三代半導(dǎo)體材料，六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)。GaN 具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、耐高溫、抗輻射、耐酸堿、高強度和高硬度等特性，是現(xiàn)在世界上人們最感興趣的半導(dǎo)體材料之一。
GaN 基材料在高亮度藍、綠、紫和白光二極管,藍、紫色激光器以及抗輻射、高溫大功率微波器件等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力和良好的市場前景。
GaN 基材料的應(yīng)用
gan 基材料具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、電子飽和漂移速度大和介電常數(shù)小等特 點,gan 基材料可以用于制造藍、綠、紫和白光二極管,藍色和紫色激光器,以及高頻、大功率電子器件和紫外光探測器等等。二極管的制造技術(shù)已經(jīng)比較成熟并且已經(jīng)初步商品化。激光器的進展也非常迅速,正在走向商品化。其他器件如 gan 基的 fet、hemt、hbt 和 uv 光傳感器也已開發(fā)出來。
GaN 及其三元化合物的基本特性
GaN 基材料主要包括 GaN 及其與 InN、AlN 的合金,其禁帶寬度覆蓋整個可見光及紫外光譜范圍。GaN 及其三元化合物通常是以六方對稱性的纖鋅礦結(jié)構(gòu)存在,但在一定條件下也能以立方對稱性的閃鋅礦結(jié)構(gòu)存在。2 種結(jié)構(gòu)的主要差別在于原子層的堆積次序不同,因而電學(xué)性質(zhì)也有顯著差別。由于閃鋅礦結(jié)構(gòu)的 gan 不穩(wěn)定,用于器件的一般都是纖鋅礦結(jié)構(gòu)。表 1 給出了 2 種結(jié)構(gòu)的 GaN 及 inn、 aln 的帶隙寬度和晶格常數(shù)。
對于 ingan、al gan 等三元化合物的各項參數(shù)可以用插值法估算: GaN 是 GaN 基半導(dǎo)體材料中的基本材料,也是研究最多的 Ⅲ族氮化物材料。gan 材料非常堅硬,其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在室溫下不溶于水、酸和堿,其熔點較高,約為 1700 ℃。GaN 的電學(xué)性質(zhì)是決定器件性能的主要因素。
電子室溫遷移率可達 900 cm 2 / 。較好的 GaN 材料的本底 n 型載流子濃度可以降到 10 16 / cm 3 左右。由于 n 型本底載流子濃度較高,制備 p 型 樣品的技術(shù)難題曾經(jīng)一度限制了 GaN 器件的發(fā)展。akasaki 等人和 nakamura 等人分別通過低能電子束輻照( ieebi) 和熱退火處理技術(shù),實現(xiàn)摻 mg 的 gan 樣品表面 p – 型化。已經(jīng)可以制備載流子濃度在 10 11 至 10 20 / cm 3 的 p – 型 gan 材料。
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