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氮化鎵芯片，什么是氮化鎵外延片

來源：整理 時(shí)間：2023-08-29 15:10:08 編輯：智能門戶 手機(jī)版

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1，什么是氮化鎵外延片

通常是指的在藍(lán)寶石襯底上用外延的方法（MOCVD）生長(zhǎng)的GaN。外延片上面一般都已經(jīng)做有u-GaN,n-GaN，量子阱，p-GaN。也就是一個(gè)LED芯片的組要結(jié)構(gòu)。

什么是氮化鎵外延片

2，射頻半導(dǎo)體硅基氮化鎵器件都有哪些應(yīng)用

射頻半導(dǎo)體（硅基氮化鎵）器件主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)及通信等方面，除此之外還有以下應(yīng)用：1.微波烹飪2.汽車照明和點(diǎn)火3.等離子照明因?yàn)樯漕l半導(dǎo)體（硅基氮化鎵）器件其所具有的精準(zhǔn)以及穩(wěn)定的性質(zhì)特點(diǎn)，除了以上提到的之外，也被應(yīng)用于準(zhǔn)確切除以及加熱干燥等方面，比如農(nóng)業(yè)的同步穩(wěn)定干燥等。資料來源----MACOM GaN

射頻半導(dǎo)體硅基氮化鎵器件都有哪些應(yīng)用

3，為什么要說GaN基LEDGaN基到底是什么意思

LED的發(fā)光主要靠的就是電子激發(fā)發(fā)光芯片（也就是發(fā)光p-n結(jié)）而發(fā)光的。發(fā)光芯片（發(fā)光的p-n結(jié)）是GaN或主相是GaN的晶體做的。所以叫做GaN基LED
氮化鎵就是芯片寸底材料。氮化鎵有很多三氧化二鋁芯片沒有的特性，比如高導(dǎo)熱系數(shù)低膨脹，與晶格匹配。
Ga是一種化學(xué)元素 鎵 ，屬于摻雜物質(zhì)，用來使PN節(jié)在電激發(fā)下能發(fā)出光。N是PN節(jié)的一的部分。
gan，即氮化鎵，屬六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)。在t=300k時(shí)為，是半導(dǎo)體照明中發(fā)光二極管的核心組成部份。

為什么要說GaN基LEDGaN基到底是什么意思

4，氮化鎵功率器件有哪些分別有什么特點(diǎn)

氮化鎵(GaN)功率器件目前主要主要分為Si基和SiC基兩種，SiC基的GaN的供應(yīng)鏈可靠性并不如LDMOS高，這是因?yàn)镾iC基的生長(zhǎng)良率并不高，此外，SiC基的工藝很難做到6寸晶圓上生長(zhǎng)，工藝極其復(fù)雜。目前大范圍在射頻應(yīng)用上的GaN器件都是在4寸晶圓上做出來的SiC基GaN。而純Si基方面，MACOM的純硅基GaN目前已可以實(shí)現(xiàn)在6寸晶圓上生長(zhǎng)，甚至將實(shí)現(xiàn)在8寸晶圓上進(jìn)行生長(zhǎng)。這樣從而GaN器件就有了媲美LDMOS的成本優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，進(jìn)而可以在成本上與已經(jīng)有成熟產(chǎn)業(yè)鏈的LDMOS進(jìn)行比較。
氮化鎵具有高禁帶、高電壓、高功率、高帶寬的特點(diǎn)。 在射頻微波領(lǐng)域，可以采用傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品理論上都可以使用氮化鎵。目前主要是大功率放大器、大功率開關(guān)、限幅器等跟功率相關(guān)的高頻器件應(yīng)用。 長(zhǎng)期來看，在低功率應(yīng)用方面，比如低噪聲放大器、手機(jī)放大器等這些器件方面，氮化鎵也是可以工作的。對(duì)于氮化鎵應(yīng)用，現(xiàn)階段各大半導(dǎo)體都很重視，不久前，macom和st就硅基氮化鎵晶元方面達(dá)成協(xié)議，以求共同努力，促進(jìn)硅基氮化鎵相關(guān)器件的量化和普及，早日實(shí)現(xiàn)其在無線通訊及射頻能量等方面的廣泛應(yīng)用。

5，氮化鎵有哪些特點(diǎn)可以制造哪些器件

氮化鎵有哪些特點(diǎn)？氮化鎵號(hào)稱第三代半導(dǎo)體核心材料。相對(duì)硅而言，氮化鎵擁有更寬的帶隙，寬帶隙也意味著，氮化鎵能比硅承受更高的電壓，擁有更好的導(dǎo)電能力。簡(jiǎn)而言之兩種材料在相同體積下，氮化鎵比硅的效率高出不少。如果氮化鎵替換現(xiàn)在所有電子設(shè)備，可能會(huì)讓電子產(chǎn)品的用電量再減少10%或者25%?？梢灾圃炷男┢骷刻h(yuǎn)離生活的產(chǎn)品不說，采用氮化鎵為材料基礎(chǔ)做出的充電器，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的功率，帶來更小的體積。早期的氮化鎵材料被運(yùn)用到通信、軍工領(lǐng)域，隨著技術(shù)的進(jìn)步以及人們的需求，氮化鎵產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了我們生活中，在充電器中的應(yīng)用也逐步布局開來。氮化鎵是目前全球最快功率開關(guān)器件之一，并且可以在高速開關(guān)的情況下仍保持高效率水平，能夠應(yīng)用于更小的變壓器，讓充電器可以有效縮小產(chǎn)品尺寸。比如導(dǎo)入U(xiǎn)SB PD快充參考設(shè)計(jì)，使目前常見的45W適配器設(shè)計(jì)可以采用30W或更小的外形設(shè)計(jì)。
什么是GAN氮化鎵充電器是什么原理？我們傳統(tǒng)充電器是開關(guān)電源工作頻率60KHZ左右MOS管內(nèi)阻大大功率溫度必須需要加鋁散熱片風(fēng)扇。GAN氮化鎵材料是加MOS管里面提高工作頻率最大可以做到1MHZ，還是低內(nèi)阻80W以下的充電器不需要加散片可以省出很多空間次級(jí)部分用同步整流效率也更高整體溫度降低體積變小。深圳市華電尼電子有限公司開發(fā)幾款可折疊插腳可更歐規(guī)英規(guī)澳規(guī)頭阿里巴巴可以找到了
氮化鎵，分子式GaN，英文名稱Gallium nitride，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙（direct bandgap）的半導(dǎo)體，自1990年起常用在發(fā)光二極管中。此化合物結(jié)構(gòu)類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，可以在不使用非線性半導(dǎo)體泵浦固體激光器（Diode-pumped solid-state laser）的條件下，產(chǎn)生紫光（405nm）激光。詳見百度百科：百度百科__氮化鎵
氮化鎵具有高禁帶、高電壓、高功率、高帶寬的特點(diǎn)。在射頻微波領(lǐng)域，可以采用傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品理論上都可以使用氮化鎵。目前主要是大功率放大器、大功率開關(guān)、限幅器等跟功率相關(guān)的高頻器件應(yīng)用。長(zhǎng)期來看，在低功率應(yīng)用方面，比如低噪聲放大器、手機(jī)放大器等這些器件方面，氮化鎵也是可以工作的。對(duì)于氮化鎵應(yīng)用，現(xiàn)階段各大半導(dǎo)體都很重視，不久前，MACOM和ST就硅基氮化鎵晶元方面達(dá)成協(xié)議，以求共同努力，促進(jìn)硅基氮化鎵相關(guān)器件的量化和普及，早日實(shí)現(xiàn)其在無線通訊及射頻能量等方面的廣泛應(yīng)用。
與硅器件相比，由于氮化鎵的晶體具備更強(qiáng)的化學(xué)鍵，因此它可以承受比硅器件高出很多倍的電場(chǎng)而不會(huì)崩潰。這意味我們可以把晶體管的各個(gè)電端子之間的距離縮短十倍。這樣可以實(shí)現(xiàn)更低的電阻損耗，以及電子具備更短的轉(zhuǎn)換時(shí)間?？偟膩碚f，氮化鎵器件具備開關(guān)快、功率損耗及成本低的優(yōu)勢(shì)。資料來源--macom硅基氮化鎵。

6，氮化鎵是什么東西 目前技術(shù)成熟嗎

GaN ，氮化鎵 這是一種具有較大禁帶寬度的半導(dǎo)體,屬于所謂寬禁帶半導(dǎo)體之列。它是微波功率晶體管的優(yōu)良材料，也是藍(lán)色光發(fā)光器件中的一種具有重要應(yīng)用價(jià)值的半導(dǎo)體。GaN材料的研究與應(yīng)用是目前全球半導(dǎo)體研究的前沿和熱點(diǎn)，是研制微電子器件、光電子器件的新型半導(dǎo)體材料，并與SIC、金剛石等半導(dǎo)體材料一起，被譽(yù)為是繼第一代Ge、Si半導(dǎo)體材料、第二代GaAs、InP化合物半導(dǎo)體材料之后的第三代半導(dǎo)體材料。它具有寬的直接帶隙、強(qiáng)的原子鍵、高的熱導(dǎo)率、化學(xué)穩(wěn)定性好（幾乎不被任何酸腐蝕）等性質(zhì)和強(qiáng)的抗輻照能力，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應(yīng)用方面有著廣闊的前景。 GaN材料的缺點(diǎn)和問題 一方面，在理論上由于其能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系，其中載流子的有效質(zhì)量較大，輸運(yùn)性質(zhì)較差，則低電場(chǎng)遷移率低，高頻性能差。 另一方面，現(xiàn)在用異質(zhì)外延（以藍(lán)寶石和SiC作為襯底）技術(shù)生長(zhǎng)出的GaN單晶，還不太令人滿意（這有礙于GaN器件的發(fā)展），例如位錯(cuò)密度達(dá)到了108~1010/cm2（雖然藍(lán)寶石和SiC與GaN的晶體結(jié)構(gòu)相似，但仍然有比較大的晶格失配和熱失配）；未摻雜GaN的室溫背景載流子（電子）濃度高達(dá)1017cm-3（可能與N空位、替位式Si、替位式O等有關(guān)），并呈現(xiàn)出n型導(dǎo)電；雖然容易實(shí)現(xiàn)n型摻雜（摻Si可得到電子濃度1015~1020/cm3、室溫遷移率＞300 cm2/ V.s 的n型GaN），但p型摻雜水平太低（主要是摻Mg），所得空穴濃度只有1017~1018/cm3，遷移率＜10cm2/V.s，摻雜效率只有0.1%~1%（可能是H的補(bǔ)償和Mg的自身電離能較高所致）。 GaN材料的優(yōu)點(diǎn)與長(zhǎng)處 ①禁帶寬度大（3.4eV），熱導(dǎo)率高（1.3W/cm-K），則工作溫度高，擊穿電壓高，抗輻射能力強(qiáng)； ②導(dǎo)帶底在Γ點(diǎn)，而且與導(dǎo)帶的其他能谷之間能量差大，則不易產(chǎn)生谷間散射，從而能得到很高的強(qiáng)場(chǎng)漂移速度（電子漂移速度不易飽和）； ③GaN易與AlN、InN等構(gòu)成混晶，能制成各種異質(zhì)結(jié)構(gòu)，已經(jīng)得到了低溫下遷移率達(dá)到105cm2/Vs的2-DEG（因?yàn)?-DEG面密度較高，有效地屏蔽了光學(xué)聲子散射、電離雜質(zhì)散射和壓電散射等因素）； ④晶格對(duì)稱性比較低（為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)或四方亞穩(wěn)的閃鋅礦結(jié)構(gòu)），具有很強(qiáng)的壓電性（非中心對(duì)稱所致）和鐵電性（沿六方c軸自發(fā)極化）：在異質(zhì)結(jié)界面附近產(chǎn)生很強(qiáng)的壓電極化（極化電場(chǎng)達(dá)2MV/cm）和自發(fā)極化（極化電場(chǎng)達(dá)3MV/cm），感生出極高密度的界面電荷，強(qiáng)烈調(diào)制了異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了對(duì)2-DEG的二維空間限制，從而提高了2-DEG的面密度（在AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)中可達(dá)到1013/cm2，這比AlGaAs/GaAs異質(zhì)結(jié)中的高一個(gè)數(shù)量級(jí)），這對(duì)器件工作很有意義。 總之，從整體來看，GaN的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了其缺點(diǎn)，特別是通過異質(zhì)結(jié)的作用，其有效輸運(yùn)性能并不亞于GaAs，而制作微波功率器件的效果（微波輸出功率密度上）還往往要遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的一切半導(dǎo)體材料。 編輯本段GaN器件制造中的主要問題 因?yàn)镚aN是寬禁帶半導(dǎo)體，極性太大，則較難以通過高摻雜來獲得較好的金屬-半導(dǎo)體的歐姆接觸，這是GaN器件制造中的一個(gè)難題，故GaN器件性能的好壞往往與歐姆接觸的制作結(jié)果有關(guān)?，F(xiàn)在比較好的一種解決辦法就是采用異質(zhì)結(jié)，首先讓禁帶寬度逐漸過渡到較小一些，然后再采用高摻雜來實(shí)現(xiàn)歐姆接觸，但這種工藝較復(fù)雜?？傊瑲W姆接觸是GaN器件制造中需要很好解決的一個(gè)主要問題。
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