แกลเลียมไนไตรด์คืออะไร?

Gallium Nitride เป็นเซมิคอนดักเตอร์แบบไบนารี III / V direct bandgap ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับทรานซิสเตอร์กำลังสูงที่สามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงได้ ตั้งแต่ปี 1990 เป็นต้นมามีการใช้ไดโอดเปล่งแสง (LED) โดยทั่วไป แกลเลียมไนไตรด์ให้แสงสีน้ำเงินที่ใช้สำหรับอ่านแผ่นดิสก์ใน Blu-ray นอกจากนี้แกลเลียมไนไตรด์ยังใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์ส่วนประกอบ RF เลเซอร์และโฟโตนิกส์ ในอนาคตเราจะได้เห็น GaN ในเทคโนโลยีเซ็นเซอร์

ในปี 2549 ทรานซิสเตอร์ GaN โหมดการเพิ่มประสิทธิภาพบางครั้งเรียกว่า GaN FETs เริ่มผลิตโดยการปลูก GaN บาง ๆ บนชั้น AIN ของเวเฟอร์ซิลิกอนมาตรฐานโดยใช้การสะสมไอสารเคมีอินทรีย์ของโลหะ (MOCVD) เลเยอร์ AIN ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ระหว่างวัสดุพิมพ์และ GaN
กระบวนการใหม่นี้ทำให้ทรานซิสเตอร์แกลเลียมไนไตรด์สามารถผลิตได้ในโรงงานที่มีอยู่เดิมเช่นเดียวกับซิลิกอนโดยใช้กระบวนการผลิตเกือบเหมือนกัน ด้วยการใช้กระบวนการที่เป็นที่รู้จักทำให้ต้นทุนการผลิตที่ใกล้เคียงกันและลดอุปสรรคในการนำไปใช้สำหรับทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กพร้อมประสิทธิภาพที่ดีขึ้นมาก

เพื่ออธิบายเพิ่มเติมวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดมีสิ่งที่เรียกว่า bandgap นี่คือช่วงพลังงานในของแข็งที่ไม่มีอิเล็กตรอนอยู่ได้ พูดง่ายๆคือ bandgap เกี่ยวข้องกับการที่วัสดุแข็งสามารถนำไฟฟ้าได้ดีเพียงใด แกลเลียมไนไตรด์มีแบนด์แก็ป 3.4 eV เทียบกับแบนด์แก็ป 1.12 eV ของซิลิคอน ช่องว่างแถบกว้างของแกลเลียมไนไตรด์หมายความว่าสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและอุณหภูมิที่สูงกว่าซิลิคอนมอสเฟต แบนด์แก็ปกว้างนี้ช่วยให้สามารถใช้แกลเลียมไนไตรด์กับอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงและความถี่สูงได้

ความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าทรานซิสเตอร์แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) ยังทำให้แอมพลิฟายเออร์แกลเลียมไนไตรด์เหมาะสำหรับไมโครเวฟและอุปกรณ์เทราเฮิร์ตซ์ (ThZ) เช่นการถ่ายภาพและการตรวจจับตลาดในอนาคตที่กล่าวถึง เทคโนโลยี GaN อยู่ที่นี่และสัญญาว่าจะทำให้ทุกอย่างดีขึ้น

 


เวลาโพสต์: ต.ค. -14-2020