Danasîna nifşê sêyemîn nîvconductor GaN û teknolojiya epitaxial têkildar

1. Semiconductors nifşê sêyemîn

Teknolojiya nîvconductor ya nifşa yekem li ser bingeha materyalên nîvconductor yên wekî Si û Ge hate pêşve xistin. Ew bingeha maddî ye ji bo pêşkeftina transîstor û teknolojiya hevgirtî. Materyalên nîv-conductor yên nifşa yekem di sedsala 20-an de bingeha pîşesaziya elektronîkî danî û ji bo teknolojiya hevgirtî materyalên bingehîn in.

Materyalên nîv-conductor yên nifşê duyemîn bi gelemperî galium arsenide, indium fosphide, galium phosphide, indium arsenide, arsenide aluminium û pêkhateyên wan ên sêdar hene. Materyalên nîvconductor yên nifşa duyemîn bingeha pîşesaziya agahdariya optoelektronîkî ne. Li ser vê bingehê, pîşesaziyên têkildar ên wekî ronîkirin, pêşangeh, lazer, û fotovoltaîk hatine pêşve xistin. Ew bi berfirehî di teknolojiya agahdariya hemdem û pîşesaziyên dîmendera optoelektronîkî de têne bikar anîn.

Materyalên nûner ên materyalên nîv-conductor yên nifşa sêyemîn di nav wan de galium nitride û silicon carbide hene. Ji ber valahiya bandê ya wan a fireh, leza hilkişîna têrbûna elektronê ya bilind, guheztina germî ya bilind, û hêza zeviya hilweşînê ya bilind, ew materyalên îdeal in ji bo amadekirina amûrên elektronîkî yên tîrêjê-hêza bilind, frekansa bilind û kêm-winda. Di nav wan de, amûrên hêza karbîd a silicon xwedan avantajên dendika enerjiyê ya bilind, xerckirina enerjiyê ya kêm, û mezinahiya piçûk in, û di wesayîtên enerjiyê yên nû, fotovoltaîk, veguheztina hesinî, daneyên mezin, û warên din de perspektîfên serîlêdanê yên berfireh hene. Amûrên RF-ê yên galium nitride xwedan avantajên frekansa bilind, hêza bilind, band fireh, mezaxtina hêza kêm û mezinahiya piçûk in, û di ragihandina 5G, Înterneta Tiştan, radara leşkerî û warên din de perspektîfên serîlêdanê yên berfireh hene. Wekî din, amûrên hêzê yên li ser bingeha galium nitride bi berfirehî di qada voltaja kêm de têne bikar anîn. Wekî din, di van salên dawî de, materyalên oksîdê galiumê yên derketine tê çaverê kirin ku bi teknolojiyên heyî yên SiC û GaN re temamkeriya teknîkî pêk bînin, û di warên frekansa kêm û voltaja bilind de xwedan perspektîfên serîlêdanê yên potansiyel bin.

Li gorî materyalên nîv-conductor yên nifşa duyemîn, materyalên nîv-conductor yên nifşê sêyem xwedan firehiya bandgapê firehtir in (firehiya bandgapê ya Si, materyalek tîpîk a materyalê nîv-conductor, bi qasî 1.1eV e, firehiya bandgapê ya GaAs, celebek tîpîk e. maddeya maddeya nîvconductor ya nifşê duyemîn, bi qasî 1.42eV e, û firehiya bandgapê ya GaN, materyalek tîpîk a maddeya nîv-conductor ya nifşê sêyemîn, li jor 2.3eV e), berxwedana tîrêjê ya bihêztir, berxwedana bihêztir li hember hilweşîna qada elektrîkê, û berxwedana germahiya bilind. Materyalên nîv-conductor yên nifşê sêyem bi firehiya bandgap-a firehtir bi taybetî ji bo hilberîna amûrên elektronîkî yên berxwedêr, frekansa bilind, hêza bilind û entegrasyona bilind-dûr maqûl in. Serîlêdanên wan di cîhazên frekansa radyoya mîkropêl, LED, lazer, cîhazên hêzê û qadên din de gelek bal kişandiye, û wan di ragihandina mobîl, torên hişmend, rêwîtiya hesinî, wesayîtên enerjiya nû, elektronîkên xerîdar, û ultraviyole û şîn de perspektîfên pêşkeftinê yên berfireh nîşan dane. - Amûrên ronahiya kesk [1].