1樓：河北鑫滔新材料
新型電子器件
gan材料系列具有低的熱產生率和高的擊穿電場，是研製高溫大功率電子器件和高頻微波器件的重要材料。目前，隨著 mbe技術在gan材料應用中的進展和關鍵薄膜生長技術的突破，成功地生長出了gan多種異質結構。用gan材料製備出了金屬場效應電晶體（mesfet）、異質結場效應電晶體(hfet)、調製摻雜場效應電晶體（modfet）等新型器件。
調製摻雜的algan/gan結構具有高的電子遷移率(2000cm2/v·s)、高的飽和速度(1×107cm/s)、較低的介電常數，是製作微波器件的優先材料；gan較寬的禁帶寬度(3.4ev) 及藍寶石等材料作襯底，散熱效能好，有利於器件在大功率條件下工作。
光電器件
gan材料系列是一種理想的短波長發光器件材料，gan及其合金的帶隙覆蓋了從紅色到紫外的光譜範圍。自從2023年日本研製出同質結gan藍色 led之後，ingan/algan雙異質結超亮度藍色led、ingan單量子阱ganled相繼問世。目前，zcd和6cd單量子阱gan藍色和綠色 led已進入大批量生產階段，從而填補了市場上藍色led多年的空白。
以發光效率為標誌的led發展歷程見圖3。藍色發光器件在高密度光碟的資訊訪問、全光顯示、雷射印表機等領域有著巨大的應用市場。隨著對ⅲ族氮化物材料和器件研究與開發工作的不斷深入，gainn超高度藍光、綠光led技術已經實現商品化，現在世界各大公司和研究機構都紛紛投入巨資加入到開發藍光led的競爭行列。
2023年，nichia公司首先研製成發光亮度超過lcd的高亮度gainn/algan異質結藍光led，使用摻zn的gainn作為有源層，外量子效率達到2.7%,峰值波長450nm,並實現產品的商品化。2023年，該公司又推出了光輸出功率為2.
0mw，亮度為6cd商品化gan綠光 led產品，其峰值波長為525nm，半峰寬為40nm。最近，該公司利用其藍光led和磷光技術，又推出了白光固體發光器件產品，其色溫為6500k，效率達7.5流明/w。
除nichia公司以外，hp、cree等公司相繼推出了各自的高亮度藍光led產品。高亮度led的市場預計將從2023年的 3.86億美元躍公升為2023年的10億美元。
高亮度led的應用主要包括汽車照明，交通訊號和室外路標，平板金色顯示，高密度***儲存，藍綠光對潛通訊等。
在成功開發ⅲ族氮化物藍光led之後，研究的重點開始轉向ⅲ族氮化物藍光led器件的開發。藍光led在光控測和資訊的高密度光儲存等領域具有廣闊的應用前景。目前nichia公司在gan藍光led領域居世界領先地位，其gan藍光led室溫下2mw連續工作的壽命突破10000小時。
hp公司以藍寶石為襯底，研製成功光脊波導折射率導引gainn/algan多量子阱藍光led。creeresearch公司首家報道了sic上製作的cwrt藍光雷射器，該雷射器彩霞的是橫
向器件結構。富士通繼nichia，creeresearch和索尼等公司之後，宣布研製成了ingan藍光雷射器，該雷射器可在室溫下cw應用，其結構是在sic襯底上生長的，並且採用了垂直傳導結構（p型和n型接觸分別製作在晶元的頂面和背面），這是首次報道的垂直器件結構的cw藍光雷射器。
在探測器方面，已研製出gan紫外探測器，波長為369nm，其響應速度與si探測器不相上下。但這方面的研究還處於起步階段。gan探測器將在火焰探測、飛彈預警等方面有重要應用。
2樓：匿名使用者
氮化鎵可以說是目前研製微電子器件、光電子器件的先進半導體材料了。它具有很多優點，比如寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率，而且它的化學穩定性非常好，又有很強的抗輻照能力，因此是很受歡迎在電子器件製造領域很受喜愛。據說led顯示技術行業領先的利亞德就參股了生產氮化銨的saphlux公司。
氮化鎵材料一般會用在什麼地方呢？哪家企業有在做？
3樓：匿名使用者
氮化鎵材料主要是用在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面的，目前市場上專門做這種材料的不多，利亞德參股的saphlux公司算是實力比較強的乙個了。
4樓：暖憶江南
什麼是第三代半導體材料？
第三代是指半導體材料的迭代變化，從第一代、第二代過渡到第三代。第一代半導體材料主要是指以si、ge元素為主的半導體，它們是半導體分立器件、積體電路和太陽能電池的基礎材料，但是矽基晶元經過長期發展，已經正在逐漸接近材料的極限，矽基器件效能提高的潛力也越來越小。
第二代半導體材料主要是指如砷化鎵、銻化銦等化合物半導體材料，其中以砷化鎵（gaas）為代表，砷化鎵擁有一些比矽更好的電子特性，可以用在高於250ghz的場合，並且砷化鎵比同樣的矽基器件更適合運用在高功率的場合，可以運用在衛星通訊、雷達系統等地方。
第三代半導體材料以氮化鎵（gan）和碳化矽（sic）、氧化鋅（zno）、金剛石等寬禁帶物質為代表。事實上，三代半導體材料之間的主要區別就是禁帶寬度。現代物理學描述材料導電特性的主流理論是能帶理論，能帶理論認為晶體中電子的能級可劃分為導帶和價帶，價帶被電子填滿且導帶上無電子時，晶體不導電。
當晶體受到外界能量激發（如高壓），電子被激發到導帶，晶體導電，此時晶體被擊穿，器件失效，禁帶寬度代表了器件的耐高壓能力。跟前兩代相比，第三代半導體的禁帶寬度是第一代和第二代半導體禁帶寬度的近3倍，具有更強的耐高壓、高功率能力，更適合於製作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。
第三代半導體材料以氮化鎵（gan）、碳化矽（sic）、氧化鋅（zno）、金剛石為代表，是5g時代的主要材料，其中氮化鎵（gan）和碳化矽（sic）的市場和發展空間最大。根據omdia的《2023年sic和gan功率半導體報告》，到2023年底，全球sic和gan功率半導體的銷售收入預計8.54億美元。
未來十年年均兩位數增長率，到2023年將超過50億美元。
來看，在軍事領域，gan可用於雷達、電子對抗、飛彈和無線通訊通，碳化矽（sic）主要用於噴氣發動機、坦克發動機、艦艇發動機；在民用商業領域，氮化鎵（gan）用於基站、衛星通訊、有線電視、手機充電器等小家電，而碳化矽（sic）主要用於電動汽車、消費電子、新能源、軌道交通等。
實際上，氮化鎵（gan）技術並不是一種新的半導體技術，自2023年起就已經常被用在發光二極體中，但成本昂貴。從製造工藝上來說，氮化鎵沒有液態，不能使用單晶矽生產工藝的傳統直拉法拉出單晶，需要純靠氣體反應合成，而氮氣性質非常穩定，鎵又是非常稀有的金屬（鎵是伴生礦，沒有形成集中的鎵礦，主要從鋁土礦中提煉，成本比較高），而且兩者反應時間長，速度慢，反應產生的副產物多。生產氮化鎵對裝置要求又苛刻，技術複雜，產能極低，眾多因素疊加影響導致氮化鎵單晶材料很貴。
氮化鎵是什麼東西, 目前技術成熟嗎?
5樓：匿名使用者
gan ，氮化鎵 這是一種具有較大禁帶寬度的半導體,屬於所謂寬禁帶半導體之列。它是微波功率電晶體的優良材料，也是藍色光發光器件中的一種具有重要應用價值的半導體。gan材料的研究與應用是目前全球半導體研究的前沿和熱點，是研製微電子器件、光電子器件的新型半導體材料，並與sic、金剛石等半導體材料一起，被譽為是繼第一代ge、si半導體材料、第二代gaas、inp化合物半導體材料之後的第三代半導體材料。
它具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率、化學穩定性好（幾乎不被任何酸腐蝕）等性質和強的抗輻照能力，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。 gan材料的缺點和問題 一方面，在理論上由於其能帶結構的關係，其中載流子的有效質量較大，輸運性質較差，則低電場遷移率低，高頻效能差。 另一方面，現在用異質外延（以藍寶石和sic作為襯底）技術生長出的gan單晶，還不太令人滿意（這有礙於gan器件的發展），例如位錯密度達到了108~1010/cm2（雖然藍寶石和sic與gan的晶體結構相似，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1017cm-3（可能與n空位、替位式si、替位式o等有關），並呈現出n型導電；雖然容易實現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的補償和mg的自身電離能較高所致）。
gan材料的優點與長處 ①禁帶寬度大（3.4ev），熱導率高（1.3w/cm-k），則工作溫度高，擊穿電壓高，抗輻射能力強； ②導帶底在γ點，而且與導帶的其他能谷之間能量差大，則不易產生谷間散射，從而能得到很高的強場漂移速度（電子漂移速度不易飽和）； ③gan易與aln、inn等構成混晶，能製成各種異質結構，已經得到了低溫下遷移率達到105cm2/vs的2-deg（因為2-deg面密度較高，有效地遮蔽了光學聲子散射、電離雜質散射和壓電散射等因素）； ④晶格對稱性比較低（為六方纖鋅礦結構或四方亞穩的閃鋅礦結構），具有很強的壓電性（非中心對稱所致）和鐵電性（沿六方c軸自發極化）：
在異質結介面附近產生很強的壓電極化（極化電場達2mv/cm）和自發極化（極化電場達3mv/cm），感生出極高密度的介面電荷，強烈調製了異質結的能帶結構，加強了對2-deg的二維空間限制，從而提高了2-deg的面密度（在algan/gan異質結中可達到1013/cm2，這比algaas/gaas異質結中的高乙個數量級），這對器件工作很有意義。 總之，從整體來看，gan的優點彌補了其缺點，特別是通過異質結的作用，其有效輸運效能並不亞於gaas，而製作微波功率器件的效果（微波輸出功率密度上）還往往要遠優於現有的一切半導體材料。 編輯本段gan器件製造中的主要問題 因為gan是寬禁帶半導體，極性太大，則較難以通過高摻雜來獲得較好的金屬-半導體的歐姆接觸，這是gan器件製造中的乙個難題，故gan器件效能的好壞往往與歐姆接觸的製作結果有關。
現在比較好的一種解決辦法就是採用異質結，首先讓禁帶寬度逐漸過渡到較小一些，然後再採用高摻雜來實現歐姆接觸，但這種工藝較複雜。總之，歐姆接觸是gan器件製造中需要很好解決的乙個主要問題。
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