GaN - нитрид галлия

Опубликовано 20.07.2010 Ведущий Евгений Глазков

Нитрид галлия - бинарное неорганическое химическое соединение галлия с азотом. Широко используется в светодиодах с 1990 года. Соединение представляет собой очень жесткий материал, который имеет кристаллическую структуру вюрцита. Широкая запрещенная зона составляет 3,4 эВ, что говорит о его особых свойствах в применении оптико-электронных, мощных и высокочастотных устройств. Его чувствительность к ионизирующему излучению низка (так же как и для других нитридов III группы), что делает его подходящим материалом для массивов солнечных батарей на спутниках. Из-за того что транзисторы из нитрида галлия могут работать при высоких температурах и работать при гораздо более высоких напряжениях, чем транзисторы из арсенида галлия, они становятся идеальными усилителями мощности на СВЧ.
Является важным прямозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 3.39 эВ при 300 K. Нитрид галлия очень тяжелый, механически стабильный материал с большой теплоемкостью.
Широко используется для создания светодиодов, полупроводниковых лазеров, сверхвысокочастотных транзисторов.
Кристаллический нитрид галлия высокого качества может быть получен при низкой температуре методом технологии осаждения слоя буфером. Высококачественный кристалл нитрида галлия привел к тому, что были открыты полупроводник p-типа данного соединения , p - n-переход голубых/УФ-светодиодов и эмиссия при комнатной температуре (необходимая для лазерного излучения). Это привело к коммерциализации высокопроизводительных синих светодиодов и долгосрочной жизни фиолетово-лазерных диодов, а также дало развитие устройств на основе нитридов, таких как детекторы УФ и СВЧ полевых транзисторов.
Высокая яркость светодиодов из GaN завершила ряд эмиссии основных цветов - это позволило создать полноцветные светодиодные дисплеи
Нитриды (полупроводники) третьей группы признаны одними из самых перспективных материалов для изготовления оптических приборов в видимой коротковолновой и УФ-области. Потенциальные рынки для высокомощных/высокочастотных приборов на основе GaN включают в себя СВЧ (радиочастотные усилители мощности) и высоковольтные коммутационные устройства для электрических сетей. Большая ширина запрещенной зоны означает, что производительность транзисторов из нитрида галлия сохраняется вплоть до высоких температур, по сравнению с кремниевыми транзисторами. Первый нитрид галлия экспериментально показали в полупроводниковых полевых транзисторах в 1993 году, сейчас эта область активно развивается.