1. Kolmannen sukupolven puolijohteet
Ensimmäisen sukupolven puolijohdeteknologia kehitettiin perustuen puolijohdemateriaaleihin, kuten Si ja Ge. Se on aineellinen perusta transistorien ja integroidun piiritekniikan kehitykselle. Ensimmäisen sukupolven puolijohdemateriaalit loivat perustan elektroniikkateollisuudelle 1900-luvulla ja ovat integroidun piiritekniikan perusmateriaaleja.
Toisen sukupolven puolijohdemateriaaleja ovat pääasiassa galliumarsenidi, indiumfosfidi, galliumfosfidi, indiumarsenidi, alumiiniarsenidi ja niiden kolmikomponentit. Toisen sukupolven puolijohdemateriaalit ovat optoelektronisen tietoteollisuuden perusta. Tältä pohjalta on kehitetty vastaavia toimialoja, kuten valaistus, näyttö, laser ja aurinkosähkö. Niitä käytetään laajalti nykyaikaisessa tietotekniikassa ja optoelektronisissa näyttöteollisuudessa.
Edustavia kolmannen sukupolven puolijohdemateriaaleja ovat galliumnitridi ja piikarbidi. Leveän kaistavälinsä, suuren elektronien kyllästymisnopeuden, korkean lämmönjohtavuuden ja suuren läpilyöntikentän voimakkuuden ansiosta ne ovat ihanteellisia materiaaleja suuritehoisten, korkeataajuisten ja pienihäviöisten elektronisten laitteiden valmistukseen. Niistä piikarbiditeholaitteiden etuna on korkea energiatiheys, alhainen energiankulutus ja pieni koko, ja niillä on laajat sovellusmahdollisuudet uusissa energiaajoneuvoissa, aurinkosähköissä, rautatiekuljetuksissa, big datassa ja muilla aloilla. Galliumnitridi-RF-laitteiden etuna on korkea taajuus, suuri teho, laaja kaistanleveys, alhainen virrankulutus ja pieni koko, ja niillä on laajat sovellusmahdollisuudet 5G-viestinnässä, esineiden Internetissä, sotilastutkassa ja muilla aloilla. Lisäksi galliumnitridipohjaisia teholaitteita on käytetty laajalti pienjännitekentillä. Lisäksi viime vuosina nousevien galliumoksidimateriaalien odotetaan täydentävän teknistä toisiaan olemassa olevien SiC- ja GaN-tekniikoiden kanssa, ja niillä on potentiaalisia sovellusmahdollisuuksia matalataajuus- ja suurjännitekentillä.
Verrattuna toisen sukupolven puolijohdemateriaaleihin, kolmannen sukupolven puolijohdemateriaalien kaistaleveys on leveämpi (Si:n, tyypillisen ensimmäisen sukupolven puolijohdemateriaalin materiaalin, kaistaleveys on noin 1,1 eV, GaAs:n kaistaleveys on tyypillinen toisen sukupolven puolijohdemateriaalin materiaali on noin 1,42 eV ja GaN:n kaistaleveys, tyypillinen materiaali kolmannen sukupolven puolijohdemateriaalista, on yli 2,3 eV), vahvempi säteilynkestävyys, vahvempi vastustuskyky sähkökentän rikkoutumiselle ja korkeampi lämpötilankestävyys. Kolmannen sukupolven puolijohdemateriaalit, joilla on leveämpi kaistaleveys, sopivat erityisen hyvin säteilyä kestävien, korkeataajuisten, suuritehoisten ja suuren integrointitiheyden elektronisten laitteiden valmistukseen. Niiden sovellukset mikroaaltoradiotaajuuslaitteissa, LEDeissä, lasereissa, teholaitteissa ja muilla aloilla ovat herättäneet paljon huomiota, ja ne ovat osoittaneet laajoja kehitysnäkymiä matkaviestinnässä, älykkäissä sähköverkoissa, rautatieliikenteessä, uusissa energiaajoneuvoissa, kulutuselektroniikassa sekä ultravioletti- ja sinisessä valossa. -vihreät valolaitteet [1].
Kuvan lähde: CASA, Zheshang Securities Research Institute
Kuva 1 GaN-teholaitteen aikaasteikko ja ennuste
II GaN-materiaalin rakenne ja ominaisuudet
GaN on suora bandgap-puolijohde. Wurtsiittirakenteen bandgap-leveys huoneenlämpötilassa on noin 3,26 eV. GaN-materiaaleissa on kolme pääkiderakennetta, nimittäin wurtsiittirakenne, sfaleriittirakenne ja vuorisuolarakenne. Niistä wurtsiittirakenne on vakain kiderakenne. Kuvio 2 on kaavio GaN:n kuusikulmaisesta wurtsiittirakenteesta. GaN-materiaalin wurtsiittirakenne kuuluu kuusikulmaiseen tiiviisti pakattuun rakenteeseen. Jokaisessa yksikkösolussa on 12 atomia, joista 6 N-atomia ja 6 Ga-atomia. Jokainen Ga (N) -atomi muodostaa sidoksen 4 lähimmän N (Ga) -atomin kanssa ja on pinottu ABABAB:n… järjestyksessä [0001] suunnassa [2].
Kuva 2 Wurtziitin rakenne GaN-kidekennokaavio
III Yleisesti käytetyt substraatit GaN-epitaksia varten
Näyttää siltä, että homogeeninen epitaksia GaN-substraateilla on paras valinta GaN-epitaksia varten. Kuitenkin GaN:n suuren sidosenergian vuoksi, kun lämpötila saavuttaa sulamispisteen 2500 ℃, sen vastaava hajoamispaine on noin 4,5 GPa. Kun hajoamispaine on tätä painetta pienempi, GaN ei sula vaan hajoaa suoraan. Tämä tekee kypsistä substraattien valmistustekniikoista, kuten Czochralskin menetelmästä, sopimattomaksi GaN-yksikidesubstraattien valmistukseen, mikä tekee GaN-substraattien massatuotannosta vaikeaksi ja kalliiksi. Siksi GaN-epitaksiaalisessa kasvussa yleisesti käytetyt substraatit ovat pääasiassa Si, SiC, safiiri jne. [3].
Kaavio 3 GaN ja yleisesti käytettyjen substraattimateriaalien parametrit
GaN-epitaksi safiiriin
Safiirilla on vakaat kemialliset ominaisuudet, se on halpa, ja sillä on korkea kypsyys laajamittaiseen tuotantoteollisuuteen. Siksi siitä on tullut yksi varhaisimmista ja laajimmin käytetyistä substraattimateriaaleista puolijohdelaitteiden suunnittelussa. Koska yksi GaN-epitaksian yleisesti käytetyistä substraateista, tärkeimmät ongelmat, jotka on ratkaistava safiirialustoille, ovat:
✔ Safiirin (Al2O3) ja GaN:n (noin 15 %) välisen suuren ristikon yhteensopimattomuuden vuoksi virhetiheys epitaksiaalikerroksen ja substraatin rajapinnassa on erittäin korkea. Sen haitallisten vaikutusten vähentämiseksi substraatti on alistettava monimutkaiselle esikäsittelylle ennen epitaksiprosessin alkamista. Ennen GaN-epitaksian kasvattamista safiirialustoille alustan pinta on ensin puhdistettava tarkasti epäpuhtauksien, jäännöskiillotusvaurioiden jne. poistamiseksi sekä askelmien ja porraspintarakenteiden muodostamiseksi. Sitten substraatin pinta nitrataan epitaksiaalikerroksen kostutusominaisuuksien muuttamiseksi. Lopuksi substraatin pinnalle on kerrostettava ohut AlN-puskurikerros (yleensä 10-100 nm paksu) ja hehkutettava alhaisessa lämpötilassa lopulliseen epitaksiaaliseen kasvuun valmistautumiseksi. Siitä huolimatta safiirialustoille kasvatettujen GaN-epitaksiaalisten kalvojen dislokaatiotiheys on silti suurempi kuin homoepitaksiaalisten kalvojen (noin 1010 cm-2 verrattuna olennaisesti nolla dislokaatiotiheyteen pii-homoepitaksiaalisissa kalvoissa tai galliumarsenidihomoepitaksiaalisissa kalvoissa tai 1042-1042 cm- 2). Suurempi virhetiheys vähentää kantoaallon liikkuvuutta, mikä lyhentää vähemmistön kantoaallon käyttöikää ja vähentää lämmönjohtavuutta, mikä kaikki heikentää laitteen suorituskykyä [4];
✔ Safiirin lämpölaajenemiskerroin on suurempi kuin GaN:n, joten biaksiaalinen puristusjännitys syntyy epitaksiaalisessa kerroksessa jäähtyessään saostuslämpötilasta huoneenlämpötilaan. Paksumpien epitaksiaalisten kalvojen tapauksessa tämä jännitys voi aiheuttaa kalvon tai jopa alustan halkeilua;
✔ Muihin substraatteihin verrattuna safiirialustojen lämmönjohtavuus on alhaisempi (noin 0,25 W*cm-1*K-1 100 ℃:ssa) ja lämmönpoistokyky on huono;
✔ Huonosta johtavuudestaan johtuen safiirisubstraatit eivät ole omiaan integroimaan ja käyttämään muita puolijohdelaitteita.
Vaikka safiirialustoille kasvatettujen GaN-epitaksiaalisten kerrosten vikatiheys on korkea, se ei näytä merkittävästi vähentävän GaN-pohjaisten sinivihreiden LEDien optoelektronista suorituskykyä, joten safiirisubstraatit ovat edelleen yleisesti käytettyjä substraatteja GaN-pohjaisissa LED-valoissa.
GaN-laitteiden, kuten lasereiden tai muiden suuritiheyksisten teholaitteiden, kehitettäessä safiirisubstraattien luontaiset viat ovat yhä enemmän rajoittaneet niiden käyttöä. Lisäksi SiC-substraattien kasvuteknologian, kustannusten alenemisen ja Si-substraattien GaN-epitaksiaalisen teknologian kypsymisen myötä lisääntynyt tutkimus GaN-epitaksiaalisten kerrosten kasvattamisesta safiirisubstraateilla on vähitellen osoittanut jäähtymistä.
GaN-epitaksi piikarbidilla
Safiiriin verrattuna SiC-substraateilla (4H- ja 6H-kiteet) on pienempi ristikon yhteensopivuus GaN-epitaksiaalisten kerrosten kanssa (3,1 %, mikä vastaa [0001] suuntautuneita epitaksikalvoja), korkeampi lämmönjohtavuus (noin 3,8 W*cm-1*K). -1) jne. Lisäksi SiC-substraattien johtavuus mahdollistaa myös sähköisten kontaktien muodostamisen alustan takaosaan, mikä auttaa yksinkertaistamaan laitteen rakennetta. Näiden etujen olemassaolo on houkutellut yhä useampia tutkijoita työskentelemään GaN-epitaksian parissa piikarbidisubstraateilla.
Suoraan SiC-substraateilla työskentely GaN-epikerrosten kasvun välttämiseksi kohtaa kuitenkin myös useita haittoja, mukaan lukien seuraavat:
✔ SiC-substraattien pinnan karheus on paljon korkeampi kuin safiirialustojen (safiirin karheus 0,1 nm RMS, SiC karheus 1 nm RMS), SiC-substraattien kovuus ja huono käsittelysuorituskyky, ja tämä karheus ja jäännöskiillotusvauriot ovat myös yksi vikojen lähteitä GaN-epikerroksissa.
✔ SiC-substraattien ruuvin dislokaatiotiheys on korkea (dislokaatiotiheys 103-104cm-2), ruuvisiirtymät voivat levitä GaN-epikerrokseen ja heikentää laitteen suorituskykyä;
✔ Substraatin pinnalla oleva atomijärjestely saa aikaan pinoamisvirheiden (BSF) muodostumisen GaN-epikerroksessa. SiC-substraattien epitaksiaaliselle GaN:lle on olemassa useita mahdollisia atomijärjestelyjä substraatilla, mikä johtaa epäjohdonmukaiseen alkuvaiheen atomien pinoamisjärjestykseen epitaksiaalisessa GaN-kerroksessa, mikä on altis pinoamisvirheille. Pinoamisvirheet (SF:t) aiheuttavat sisäänrakennettuja sähkökenttiä c-akselia pitkin, mikä johtaa ongelmiin, kuten tasossa olevien kantoaaltojen erotuslaitteiden vuotamiseen;
✔ SiC-substraatin lämpölaajenemiskerroin on pienempi kuin AlN:n ja GaN:n, mikä aiheuttaa lämpöjännityksen kertymistä epitaksiaalikerroksen ja alustan väliin jäähdytysprosessin aikana. Waltereit ja Brand ennustivat tutkimustulostensa perusteella, että tätä ongelmaa voidaan lievittää tai ratkaista kasvattamalla GaN-epitaksiaalikerroksia ohuille, koherentisti jännittyneille AlN-ydinkerroksille;
✔ Ga-atomien huonon kostuvuuden ongelma. Kasvatettaessa GaN-epitaksiaalikerroksia suoraan SiC-pinnalle, johtuen kahden atomin välisestä huonosta kostuttavuudesta, GaN on altis 3D-saarekkeen kasvulle substraatin pinnalla. Puskurikerroksen käyttöönotto on yleisimmin käytetty ratkaisu epitaksiaalisten materiaalien laadun parantamiseen GaN-epitaksissa. AlN- tai AlxGa1-xN-puskurikerroksen käyttöönotto voi parantaa tehokkaasti SiC-pinnan kostutettavuutta ja saada GaN-epitaksiaalikerroksen kasvamaan kahdessa ulottuvuudessa. Lisäksi se voi myös säädellä stressiä ja estää substraattivirheiden leviämisen GaN-epitaksiaan;
✔ SiC-substraattien valmistustekniikka on epäkypsä, substraattikustannukset ovat korkeat, toimittajia on vähän ja tarjontaa vähän.
Torresin et al.:n tutkimukset osoittavat, että piikarbidisubstraatin syövyttäminen H2:lla korkeassa lämpötilassa (1600°C) ennen epitaksia voi tuottaa järjestetymmän askelrakenteen alustan pinnalle, jolloin saadaan laadukkaampi AlN-epitaksiaalinen kalvo kuin silloin, kun se on suoraan kasvatettu alkuperäisellä alustan pinnalla. Xie ja hänen tiiminsä tutkimukset osoittavat myös, että piikarbidisubstraatin etsauksen esikäsittely voi parantaa merkittävästi GaN-epitaksiaalikerroksen pinnan morfologiaa ja kidelaatua. Smith et ai. havaitsi, että substraatti/puskurikerroksesta ja puskurikerroksen/epitaksiaalikerroksen rajapinnasta peräisin olevat kierteityshäiriöt liittyvät substraatin tasaisuuteen [5].
Kuva 4 6H-SiC-substraatilla (0001) eri pintakäsittelyolosuhteissa kasvatettujen GaN-epitaksiaalisten kerrosten näytteiden TEM-morfologia (a) kemiallinen puhdistus; b) kemiallinen puhdistus + vetyplasmakäsittely; (c) kemiallinen puhdistus + vetyplasmakäsittely + 1300 ℃ vetylämpökäsittely 30 min
GaN-epitaksi Si:lle
Verrattuna piikarbidiin, safiiriin ja muihin substraatteihin piisubstraatin valmistusprosessi on kypsä, ja se voi tarjota vakaasti kypsiä suurikokoisia substraatteja korkean kustannustehokkuuden omaavan. Samaan aikaan lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus ovat hyviä, ja Si-elektroniikkalaiteprosessi on kypsä. Mahdollisuus integroida optoelektroniset GaN-laitteet täydellisesti Si-elektroniikkalaitteisiin tulevaisuudessa tekee myös GaN-epitaksian kasvusta piin pinnalla erittäin houkuttelevan.
Kuitenkin, koska Si-substraatin ja GaN-materiaalin hilavakioissa on suuri ero, GaN:n heterogeeninen epitaksi Si-substraatilla on tyypillinen suuri yhteensopimattomuusepitaksia, ja sen on myös kohdattava useita ongelmia:
✔ Pintarajapinnan energiaongelma. Kun GaN kasvaa Si-substraatilla, Si-substraatin pinta ensin nitridoidaan muodostamaan amorfinen piinitridikerros, joka ei edistä suuritiheyksisen GaN:n ydintymistä ja kasvua. Lisäksi Si-pinta koskettaa ensin Ga:ta, mikä syövyttää Si-substraatin pintaa. Korkeissa lämpötiloissa Si-pinnan hajoaminen diffundoituu GaN-epitaksiaalikerrokseen muodostaen mustia piitäpliä.
✔ Hilavakion epäsopivuus GaN:n ja Si:n välillä on suuri (~17%), mikä johtaa tiheiden kierteityshäiriöiden muodostumiseen ja heikentää merkittävästi epitaksiaalikerroksen laatua;
✔ Siiin verrattuna GaN:n lämpölaajenemiskerroin on suurempi (GaN:n lämpölaajenemiskerroin on noin 5,6×10-6K-1, Si:n lämpölaajenemiskerroin noin 2,6×10-6K-1), ja GaN:iin saattaa syntyä halkeamia. epitaksiaalinen kerros epitaksiaalisen lämpötilan jäähtymisen aikana huoneenlämpötilaan;
✔ Si reagoi NH3:n kanssa korkeissa lämpötiloissa muodostaen monikiteistä SiNx:ää. AlN ei voi muodostaa ensisijaisesti suuntautunutta ydintä monikiteiselle SiNx:lle, mikä johtaa myöhemmin kasvatetun GaN-kerroksen epätasaiseen orientaatioon ja suuriin vikojen määrään, mikä johtaa GaN-epitaksiaalikerroksen huonoon kidelaatuun ja jopa vaikeuksiin muodostaa yksikiteinen. GaN epitaksiaalinen kerros [6].
Ratkaistakseen suuren hilan yhteensopimattomuuden ongelman tutkijat ovat yrittäneet ottaa käyttöön materiaaleja, kuten AlAs, GaAs, AlN, GaN, ZnO ja SiC puskurikerroksina Si-substraateille. Monikiteisen SiNx:n muodostumisen välttämiseksi ja sen haitallisten vaikutusten vähentämiseksi GaN/AlN/Si (111) -materiaalien kidelaatuun, TMAl on yleensä lisättävä tietyn ajan ennen AlN-puskurikerroksen epitaksiaalista kasvua. estääkseen NH3:a reagoimasta paljastetun Si-pinnan kanssa SiNx:n muodostamiseksi. Lisäksi epitaksiaalisia tekniikoita, kuten kuvioitua substraattitekniikkaa, voidaan käyttää parantamaan epitaksiaalikerroksen laatua. Näiden tekniikoiden kehitys auttaa estämään SiNx:n muodostumista epitaksiaalisessa rajapinnassa, edistämään GaN-epitaksiaalikerroksen kaksiulotteista kasvua ja parantamaan epitaksiaalikerroksen kasvun laatua. Lisäksi AlN-puskurikerros lisätään lämpölaajenemiskertoimien eron aiheuttaman vetojännityksen kompensoimiseksi, jotta vältetään halkeamat GaN-epitaksiaalisessa kerroksessa piisubstraatissa. Krostin tutkimus osoittaa, että AlN-puskurikerroksen paksuuden ja jännityksen vähenemisen välillä on positiivinen korrelaatio. Kun puskurikerroksen paksuus saavuttaa 12 nm, yli 6 μm paksua epitaksiaalista kerrosta voidaan kasvattaa piisubstraatilla sopivan kasvatusmenetelmän avulla ilman epitaksiaalikerroksen halkeilua.
Pitkän tutkijoiden ponnistelujen jälkeen piisubstraateille kasvatettujen GaN-epitaksiaalisten kerrosten laatu on parantunut merkittävästi, ja laitteet, kuten kenttätransistorit, Schottky-esto-ultraviolettiilmaisimet, sinivihreät LEDit ja ultraviolettilaserit, ovat edistyneet merkittävästi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että koska yleisesti käytetyt GaN-epitaksiaaliset substraatit ovat kaikki heterogeenisia epitaksia, niillä kaikilla on yhteisiä ongelmia, kuten ristikon yhteensopimattomuus ja suuret erot lämpölaajenemiskertoimissa vaihtelevissa määrin. Homogeenisia epitaksiaalisia GaN-substraatteja rajoittaa tekniikan kypsyys, eikä substraatteja ole vielä valmistettu massatuotantona. Tuotantokustannukset ovat korkeat, substraatin koko on pieni ja substraatin laatu ei ole ihanteellinen. Uusien GaN-epitaksiaalisten substraattien kehittäminen ja epitaksiaalisen laadun parantaminen ovat edelleen yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka rajoittavat GaN-epitaksaaliteollisuuden jatkokehitystä.
IV. Yleiset menetelmät GaN-epitaksialle
MOCVD (kemiallinen höyrypinnoitus)
Näyttää siltä, että homogeeninen epitaksia GaN-substraateilla on paras valinta GaN-epitaktiksi. Kuitenkin, koska kemiallisen höyrysaostuksen esiasteet ovat trimetyyligallium ja ammoniakki ja kantajakaasu on vety, tyypillinen MOCVD:n kasvulämpötila on noin 1000-1100 ℃ ja MOCVD:n kasvunopeus on noin muutama mikronia tunnissa. Se voi tuottaa jyrkkiä rajapintoja atomitasolla, mikä sopii erittäin hyvin heteroliitosten, kvanttikuivojen, superhilojen ja muiden rakenteiden kasvattamiseen. Sen nopeaa kasvua, hyvää tasaisuutta ja soveltuvuutta laaja-alaiseen ja moniosaiseen kasvuun käytetään usein teollisessa tuotannossa.
MBE (molecular beam epitaxy)
Molekyylisuihkuepitaksissa Ga käyttää alkuainelähdettä, ja aktiivista typpeä saadaan typestä RF-plasman kautta. MOCVD-menetelmään verrattuna MBE:n kasvulämpötila on noin 350-400 ℃ alhaisempi. Alhaisemmalla kasvulämpötilalla voidaan välttää tiettyjä saasteita, joita korkean lämpötilan ympäristö voi aiheuttaa. MBE-järjestelmä toimii ultrakorkeassa tyhjiössä, mikä mahdollistaa sen integroinnin lisää in situ -ilmaisumenetelmiä. Samaan aikaan sen kasvuvauhtia ja tuotantokapasiteettia ei voi verrata MOCVD:hen, ja sitä käytetään enemmän tieteellisessä tutkimuksessa [7].
Kuva 5 (a) Eiko-MBE-kaavio (b) MBE-pääreaktiokammiokaavio
HVPE-menetelmä (hydridihöyryfaasiepitaksi)
Hydridihöyryfaasiepitaksimenetelmän esiasteet ovat GaCl3 ja NH3. Detchprohm et ai. käytti tätä menetelmää kasvattaakseen safiirialustan pinnalle satojen mikrometrien paksuisen GaN-epitaksiaalikerroksen. Heidän kokeessaan ZnO-kerros kasvatettiin safiirisubstraatin ja epitaksiaalikerroksen väliin puskurikerroksena, ja epitaksiaalinen kerros kuorittiin pois substraatin pinnasta. MOCVD:hen ja MBE:hen verrattuna HVPE-menetelmän pääominaisuus on sen korkea kasvunopeus, joka soveltuu paksujen kerrosten ja bulkkimateriaalien valmistukseen. Kuitenkin, kun epitaksiaalikerroksen paksuus ylittää 20 μm, tällä menetelmällä valmistettu epitaksiaalinen kerros on altis halkeamille.
Akira USUI esitteli tähän menetelmään perustuvan kuviollisen substraattiteknologian. Ensin he kasvattivat ohuen 1-1,5 μm paksun GaN-epitaksiaalikerroksen safiirialustan päälle MOCVD-menetelmällä. Epitaksiaalinen kerros koostui 20 nm paksusta GaN-puskurikerroksesta, jota oli kasvatettu matalan lämpötilan olosuhteissa, ja GaN-kerroksesta, joka oli kasvatettu korkean lämpötilan olosuhteissa. Sitten 430 ℃:ssa SiO2-kerros pinnoitettiin epitaksiaalikerroksen pinnalle ja SiO2-kalvolle tehtiin ikkunaraitoja fotolitografialla. Raitaväli oli 7 μm ja maskin leveys vaihteli 1 μm - 4 μm. Tämän parannuksen jälkeen he saivat GaN-epitaksiaalisen kerroksen halkaisijaltaan 2 tuuman safiirialustan päälle, joka oli halkeamaton ja yhtä sileä kuin peili, vaikka paksuus kasvoi kymmeniin tai jopa satoihin mikroneihin. Vikatiheys pienennettiin perinteisen HVPE-menetelmän 109-1010cm-2:sta noin 6×107cm-2:een. He myös huomauttivat kokeessa, että kun kasvunopeus ylittää 75 μm/h, näytteen pinta karheutui[8].
Kuva 6 Graafinen alustakaavio
V. Yhteenveto ja näkymät
GaN-materiaalit alkoivat ilmestyä vuonna 2014, kun sininen valo-LED voitti samana vuonna fysiikan Nobel-palkinnon ja astui yleisön pikalataussovellusten alalle kulutuselektroniikan alalla. Itse asiassa 5G-tukiasemissa käytettävien tehovahvistimien ja RF-laitteiden sovelluksia, joita useimmat ihmiset eivät näe, ovat myös hiljaa ilmaantuneet. Viime vuosina GaN-pohjaisten autokäyttöisten teholaitteiden läpimurron odotetaan avaavan uusia kasvupisteitä GaN-materiaalisovellusmarkkinoille.
Valtava markkinakysyntä edistää varmasti GaNiin liittyvien toimialojen ja teknologioiden kehitystä. GaN:iin liittyvän teollisuusketjun kypsymisen ja parantumisen myötä nykyisen GaN-epitaksiaalisen teknologian kohtaamat ongelmat lopulta paranevat tai voidaan voittaa. Tulevaisuudessa ihmiset kehittävät varmasti lisää uusia epitaksitekniikoita ja erinomaisia substraattivaihtoehtoja. Siihen mennessä ihmiset voivat valita sopivimman ulkoisen tutkimusteknologian ja alustan erilaisiin sovellusskenaarioihin sovellusskenaarioiden ominaisuuksien mukaan ja tuottaa kilpailukykyisimpiä räätälöityjä tuotteita.
Postitusaika: 28.6.2024