מהו גליום ניטריד?

גליום ניטריד הוא מוליך למחצה ישיר עם פס / רצועת פס ישיר III / V שמתאים היטב לטרנזיסטורים בעלי הספק גבוה המסוגלים לפעול בטמפרטורות גבוהות. מאז שנות ה 90- נעשה בו שימוש נפוץ בדיודות פולטות אור (LED). גליום ניטריד פולט אור כחול המשמש לקריאת דיסק ב- Blu-ray. בנוסף, גליום ניטריד משמש בהתקני כוח מוליכים למחצה, רכיבי RF, לייזרים ופוטוניקה. בעתיד נראה את GaN בטכנולוגיית חיישנים.

בשנת 2006, טרנזיסטורי GaN במצב שיפור, המכונים לפעמים GaN FETs, החלו להיות מיוצרים על ידי גידול שכבה דקה של GaN על שכבת AIN של רקיק סיליקון רגיל תוך שימוש בתצהיר אדים כימי אורגני (MOCVD). שכבת AIN משמשת כמאגר בין המצע ל- GaN.
תהליך חדש זה אפשר לייצר טרנזיסטורי גליום ניטריד באותם מפעלים קיימים כמו סיליקון, תוך שימוש כמעט באותם תהליכי ייצור. על ידי שימוש בתהליך ידוע, הדבר מאפשר עלויות ייצור דומות ונמוכות ומפחית את חסם האימוץ של טרנזיסטורים קטנים יותר עם ביצועים משופרים בהרבה.

כדי להסביר עוד יותר, בכל חומרי המוליכים למחצה יש מה שמכונה פער פס. זהו טווח אנרגיה במוצק שבו אין אלקטרונים. במילים פשוטות, פער פסיקה קשור לכמה טוב חומר מוצק יכול להוביל חשמל. לגליום ניטריד יש פער של 3.4 eV, לעומת פער של 1.12 eV של סיליקון. הפער הרחב יותר של גליום ניטריד פירושו שהוא יכול להחזיק מתח גבוה יותר וטמפרטורות גבוהות יותר מאשר MOSFET מסיליקון. פער פס רחב זה מאפשר ליישם גליום ניטריד במכשירים בעלי עוצמה גבוהה ותדירות גבוהה.

היכולת לפעול בטמפרטורות ומתחים גבוהים בהרבה מאשר טרנזיסטורי גליום ארסניד (GaAs) הופכת גם מגליום ניטריד למגברי כוח אידיאליים עבור מכשירי מיקרוגל וטרהרץ (ThZ), כגון הדמיה וחישה, השוק העתידי שהוזכר לעיל. טכנולוגיית GaN נמצאת כאן והיא מבטיחה להפוך את הכל לטוב יותר.

 


זמן ההודעה: 14 באוקטובר 2020