ما هو نيتريد الغاليوم؟

نيتريد الغاليوم عبارة عن أشباه موصلات ثنائية ذات فجوة نطاق مباشر III / V مناسبة تمامًا للترانزستورات عالية الطاقة القادرة على العمل في درجات حرارة عالية. منذ التسعينيات ، تم استخدامه بشكل شائع في الثنائيات الباعثة للضوء (LED). يعطي نيتريد الغاليوم ضوءًا أزرق يستخدم لقراءة القرص في Blu-ray. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام نيتريد الغاليوم في أجهزة طاقة أشباه الموصلات ، ومكونات التردد اللاسلكي ، والليزر ، والضوئيات. في المستقبل ، سنرى GaN في تقنية الاستشعار.

في عام 2006 ، بدأ تصنيع ترانزستورات GaN ذات وضع التحسين ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم GaN FETs ، من خلال تنمية طبقة رقيقة من GaN على طبقة AIN من رقاقة السيليكون القياسية باستخدام ترسيب بخار كيميائي عضوي معدني (MOCVD). تعمل طبقة AIN كمخزن مؤقت بين الركيزة و GaN.
مكنت هذه العملية الجديدة ترانزستورات نيتريد الغاليوم من أن تكون قابلة للإنتاج في نفس المصانع الموجودة مثل السيليكون ، باستخدام نفس عمليات التصنيع تقريبًا. باستخدام عملية معروفة ، يسمح هذا بتكاليف تصنيع منخفضة مماثلة ويقلل من حاجز اعتماد الترانزستورات الأصغر ذات الأداء المحسن كثيرًا.

لمزيد من التوضيح ، تحتوي جميع مواد أشباه الموصلات على ما يسمى فجوة الحزمة. هذا نطاق طاقة في مادة صلبة حيث لا يمكن أن توجد إلكترونات. ببساطة ، ترتبط فجوة الحزمة بمدى قدرة المادة الصلبة على توصيل الكهرباء. يحتوي نيتريد الغاليوم على فجوة نطاق تبلغ 3.4 فولت ، مقارنة بفجوة السليكون البالغة 1.12 فولت. تعني فجوة النطاق الأوسع لنتريد الغاليوم أنه يمكن أن يحافظ على الفولتية العالية ودرجات الحرارة الأعلى من الدوائر المتكاملة المصنوعة من السيليكون. يتيح هذا النطاق العريض إمكانية تطبيق نيتريد الغاليوم على الأجهزة الإلكترونية الضوئية عالية الطاقة وعالية التردد.

إن القدرة على العمل في درجات حرارة وفولتية أعلى بكثير من ترانزستورات زرنيخيد الغاليوم (GaAs) تجعل أيضًا مضخمات طاقة مثالية لأجهزة الميكروويف وتيراهيرتز (ThZ) ، مثل التصوير والاستشعار ، السوق المستقبلية المذكورة أعلاه. تقنية GaN موجودة وهي تعد بتحسين كل شيء.

 


الوقت ما بعد: 14 أكتوبر 2020