Hjem > Udstilling > Indhold

GaN viden 2

Sep 12, 2020

Indførelse af materiale (GaN)


Forskning og anvendelse af GaN materiale er grænsen og varmt spørgsmål i øjeblikket globale halvleder forskning og udvikling af mikroelektroniske enheder, optoelektroniske enheder er en ny type af halvleder materiale, og med SIC, diamant og andre halvleder materialer, kendt som Ge, Si er den første generation af halvleder materialer, anden generation af GaAs, InP sammensatte halvleder materialer efter den tredje generation af halvleder materialer.

Det har egenskaberne af bred direkte bånd hul, stærk atomare binding, høj varmeledningsevne, god kemisk stabilitet (næsten fri for syre korrosion) og stærk anti-bestråling evne, og har en bred udsigt i anvendelsen af optoelektronik, høj temperatur høj-effekt enheder og højfrekvente mikrobølgeudstyr.


Materialeegenskaber

De kemiske egenskaber ved stuetemperatur, GaN er uopløselig i vand, syre og base, men opløses med en meget langsom hastighed i en varm alkali opløsning.

NaOH, H2SO4 og H3PO4 kan korrodere dårlig GaN hurtigt og kan bruges til defekt detektering af disse lav kvalitet GaN krystaller.

GaN er ustabil ved høj temperatur under HCL eller H2 gas, mens det er mest stabilt under N2 gas.


De strukturelle karakteristika

GaN har to vigtigste krystal strukturer, wurtzite og sphalerite, henholdsvis.


Elektriske egenskaber

GaN's elektriske egenskaber er den vigtigste faktor, der påvirker enheden.

Den utilsigtet doteret GaN er n-type under forskellige forhold, og elektronkoncentrationen af den bedste prøve er omkring 4×1016/cm3.

Generelt kompenseres der stærkt for de tilberedte p-prøver.

Mange forskningsgrupper har været engageret på dette område. Zhongcun rapporterede, at de maksimale mobilitetsdata for GaN ved stuetemperatur og flydende nitrogentemperatur var n=600cm2/ V ·s og n= 1500cm2/v·s henholdsvis, og den tilsvarende bærekoncentration var n=4×1016/cm3 og n=8×1015/cm3.

Den rapporterede elektronkoncentration af MOCVD GaN lag i de seneste år er 4 ×1016/cm3 & LT.

1016 / cm3;

Resultaterne af plasmaaktivering af MBE var 8×103/cm3 og <.

1017 / cm3.

Fortrydes bærekoncentrationen kan styres i intervallet 1014 ~ 1020/cm3.

Desuden kan dopingkoncentrationen kontrolleres inden for intervallet 1011 ~ 1020/cm3 gennem P-type doping proces og Mg lavenergi elektronstråle bestråling eller termisk glødning behandling.


De optiske egenskaber

Folk er opmærksomme på de særlige kendetegn ved GaN, der sigter mod dens anvendelse i blåt lys og lilla lys udsender enheder.

Maruska og Tietjen målte først præcist gan's direkte mellemrumsenergi ved 3.39eV.

Flere grupper har studeret afhængigheden af GaN band hul på temperaturen. Pankove et al. estimerede en empirisk formel for båndbløfttemperaturkoefficient: dE/dT=-6,0×10-4eV/k.

Monemar fastslået, at den grundlæggende band hul var 3.503eV±0.0005eV og på 1.6kT det var Eg = 3.503 + (5.08×10-4T2)/(T-996) eV.

Desuden har mange mennesker studeret de optiske egenskaber af GaN.


En oversigt

GaN er ekstremt stabile forbindelser, det er det hårde materiale af højt smeltepunkt, smeltepunkt er 1700 °C, GaN har en høj grad af ionisering, er blandt de højeste i III. - V. klan forbindelser (0,5 eller 0,43).

Under atmosfærisk tryk, GaN krystaller er normalt sekskantede wurtzite.

Det har fire atomer i en celle, omkring halvdelen af størrelsen af GaAs.

På grund af sin høje hårdhed, er en god belægning beskyttelse materiale.


Det største problem

Fordi GaN er et bredt bånd hul halvleder, med for stor polaritet, er det vanskeligt at opnå god metal-halvleder ohmisk kontakt gennem høj doping, som er et vanskeligt problem i GaN enhed fremstilling. Derfor er udførelsen af GaN-enheder ofte relateret til produktionsresultatet af ohmisk kontakt.

Nu er en bedre løsning er at bruge heterojunction, først lade kløften bredde gradvist til en mindre, og derefter bruge høj doping for at opnå ohmic kontakt, men denne proces er mere kompleks.

I et ord, Ohmic kontakt er et stort problem, der skal løses i GaN enhed fremstilling.