¿Qué es el nitruro de galio?

El nitruro de galio es un semiconductor binario de banda prohibida directa III / V que es adecuado para transistores de alta potencia capaces de funcionar a altas temperaturas. Desde la década de 1990, se ha utilizado comúnmente en diodos emisores de luz (LED). El nitruro de galio emite una luz azul que se utiliza para la lectura de discos en Blu-ray. Además, el nitruro de galio se utiliza en dispositivos de potencia semiconductores, componentes de RF, láseres y fotónica. En el futuro, veremos GaN en la tecnología de sensores.

En 2006, los transistores de GaN de modo de mejora, a veces denominados GaN FET, comenzaron a fabricarse haciendo crecer una capa delgada de GaN en la capa de AIN de una oblea de silicio estándar utilizando deposición de vapor químico orgánico metálico (MOCVD). La capa de AIN actúa como un amortiguador entre el sustrato y GaN.
Este nuevo proceso permitió la producción de transistores de nitruro de galio en las mismas fábricas existentes que el silicio, utilizando casi los mismos procesos de fabricación. Al usar un proceso conocido, esto permite costos de fabricación bajos similares y reduce la barrera para la adopción de transistores más pequeños con un rendimiento mucho mejor.

Para explicar con más detalle, todos los materiales semiconductores tienen lo que se denomina banda prohibida. Este es un rango de energía en un sólido donde no pueden existir electrones. En pocas palabras, una banda prohibida está relacionada con qué tan bien un material sólido puede conducir la electricidad. El nitruro de galio tiene un intervalo de banda de 3,4 eV, en comparación con el intervalo de banda de 1,12 eV del silicio. La banda prohibida más amplia del nitruro de galio significa que puede soportar voltajes más altos y temperaturas más altas que los MOSFET de silicio. Esta amplia banda prohibida permite aplicar nitruro de galio a dispositivos optoelectrónicos de alta potencia y alta frecuencia.

La capacidad de operar a temperaturas y voltajes mucho más altos que los transistores de arseniuro de galio (GaAs) también hace que el nitruro de galio sea un amplificador de potencia ideal para dispositivos de microondas y terahercios (ThZ), como imágenes y sensores, el mercado del futuro mencionado anteriormente. La tecnología GaN está aquí y promete hacer todo mejor.

 


Hora de publicación: Oct-14-2020