Entwodiksyon nan twazyèm jenerasyon semiconductor GaN ak teknoloji epitaxial ki gen rapò

1. Twazyèm jenerasyon semi-conducteurs

Teknoloji semiconductor premye jenerasyon an te devlope ki baze sou materyèl semiconductor tankou Si ak Ge. Li se baz materyèl pou devlopman tranzistò ak teknoloji sikwi entegre. Materyèl semi-conducteurs premye jenerasyon yo te mete fondasyon pou endistri elektwonik la nan 20yèm syèk la epi yo se materyèl debaz pou teknoloji sikwi entegre.

Materyèl semi-conducteurs dezyèm jenerasyon yo sitou gen ladan Galyòm arsenide, Endyòm phosphide, Galyòm phosphide, Endyòm arsenide, aliminyòm arsenide ak konpoze ternary yo. Materyèl semi-conducteurs dezyèm jenerasyon yo se fondasyon endistri enfòmasyon optoelectronic. Sou baz sa a, endistri ki gen rapò tankou ekleraj, ekspozisyon, lazè, ak fotovoltaik yo te devlope. Yo lajman itilize nan teknoloji enfòmasyon kontanporen ak endistri ekspozisyon optoelectronic.

Materyèl reprezantan twazyèm jenerasyon materyèl semi-conducteurs yo enkli nitrure galyòm ak carbure Silisyòm. Akòz espas lajè yo, gwo vitès drift saturation elèktron, konduktiviti tèmik segondè, ak gwo fòs dekonpozisyon jaden yo, yo se materyèl ideyal pou prepare aparèy elektwonik gwo-pouvwa dansite, segondè-frekans, ak ba-pèt. Pami yo, aparèy pouvwa carbure Silisyòm gen avantaj ki genyen nan dansite enèji segondè, konsomasyon enèji ki ba, ak ti gwosè, epi yo gen kandida aplikasyon laj nan machin enèji nouvo, fotovoltaik, transpò tren, done gwo, ak lòt jaden. Aparèy RF nitrure Galyòm gen avantaj ki genyen nan gwo frekans, gwo pouvwa, lajè Pleasant, konsomasyon pouvwa ki ba ak ti gwosè, epi yo gen kandida aplikasyon laj nan kominikasyon 5G, entènèt la nan bagay sa yo, rada militè ak lòt jaden. Anplis de sa, aparèy pouvwa ki baze sou nitrure Galyòm yo te lajman itilize nan jaden an ba-vòltaj. Anplis de sa, nan dènye ane yo, materyèl oksid galyòm émergentes yo espere fòme konplemantasyon teknik ak teknoloji ki deja egziste SiC ak GaN, epi yo gen kandida aplikasyon potansyèl nan jaden yo ba-frekans ak wo-vòltaj.

Konpare ak materyèl semiconductor dezyèm jenerasyon yo, materyèl semiconductor twazyèm jenerasyon yo gen lajè bandgap pi laj (lajè bandgap nan Si, yon materyèl tipik nan materyèl semiconductor premye jenerasyon an, se sou 1.1eV, lajè bandgap nan GaAs, yon tipik materyèl semi-conducteurs dezyèm jenerasyon materyèl la, se apeprè 1.42eV, ak lajè bandgap GaN, yon materyèl tipik nan materyèl semi-conducteur twazyèm jenerasyon an, se pi wo a 2.3eV), pi fò rezistans radyasyon, pi fò rezistans nan pann jaden elektrik, ak pi wo rezistans tanperati. Materyèl semi-conducteurs twazyèm-jenerasyon yo ak lajè bandgap pi laj yo patikilyèman apwopriye pou pwodiksyon aparèy elektwonik ki reziste radyasyon, segondè-frekans, gwo pouvwa ak segondè-entegrasyon-dansite. Aplikasyon yo nan aparèy frekans radyo mikwo ond, LED, lazè, aparèy pouvwa ak lòt jaden yo te atire anpil atansyon, epi yo te montre gwo kandida devlopman nan kominikasyon mobil, griy entelijan, transpò tren, nouvo machin enèji, elektwonik konsomatè, ak iltravyolèt ak ble. -vèt limyè aparèy [1].