Niedomieszkowane wafle HVPE GAN 10X10 mm z osią M do półprzewodników

2-calowe wolnostojące podłoża GaN, wafel GaN do LD, półprzewodnikowy wafel z azotku galu do diod led, szablon GaN, podłoża GaN 10x10 mm, natywny wafel GaN,

Aplikacje GaN

GaN można wykorzystać do wykonania kilku typów urządzeń;podstawowymi urządzeniami GaN są diody LED, diody laserowe, energoelektronika i urządzenia RF.

GaN jest idealny do diod LED ze względu na bezpośrednie pasmo wzbronione 3,4 eV, które znajduje się w bliskim spektrum UV.GaN może być stopowy z InN i AlN, które mają przerwy wzbronione odpowiednio 0,7 eV i 6,2 eV.Dlatego te systemy materiałów mogą teoretycznie obejmować duże spektrum energii dla urządzenia emitującego światło.W praktyce sprawność jest najwyższa dla urządzeń z niebieskim InGaN i spada dla emiterów InGaN o wysokiej zawartości indu lub AlGaN.Widmo bliskiego UV i niebieskiego jest optymalne do wytwarzania białych emiterów z luminoforami, a ta technologia jest odpowiedzialna za niezwykły wzrost wydajności oświetlenia od lat 90., kiedy diody LED zaczęły zastępować tradycyjne źródła światła.

Diody laserowe, zwykle z niebieską emisją, mogą być wykonane z GaN.Urządzenia te są używane do wyświetlaczy i niektórych specjalistycznych zastosowań biomedycznych, tnących i naukowych.Diody laserowe mogą być również wykorzystywane do budowy urządzeń emitujących światło białe z luminoforami.W porównaniu z diodami LED, białe światło diody laserowej może osiągnąć bardzo wysoką gęstość mocy i wysoką kierunkowość.

W przypadku energoelektroniki urządzenia oparte na GaN mogą osiągnąć wysokie prędkości przełączania, wysoką gęstość mocy i niskie straty energii, co skutkuje bardziej wydajnymi, mniejszymi i lżejszymi produktami do konwersji energii.Istnieje wiele zastosowań energoelektroniki opartej na GaN, w tym pojazdów elektrycznych, falowników energii słonecznej i wiatrowej, przemysłowych sterowników silników, centrów danych i elektroniki użytkowej.

Urządzenia RF oparte na GaN mają wiele takich samych zalet jak energoelektronika GaN, a dodatkowo mogą uzyskiwać dostęp do wyższych częstotliwości niż tradycyjne półprzewodniki.Urządzenia RF są wykorzystywane do ogrzewania przemysłowego, radarów i telekomunikacji.GaN jest szczególnie korzystny w przypadku dużej gęstości mocy, takiej jak komórkowe stacje bazowe.

Technologia HVPE

Epitaksja z fazy wodorowej (HVPE) to proces, w którym można wytworzyć monokrystaliczny GaN.Jest stosowany do wzrostu podłoży GaN ze względu na wysoką szybkość wzrostu i wysoką jakość, którą można osiągnąć.W tym procesie gazowy HCl reaguje z ciekłym metalem galowym, który tworzy gazowy GaCl.Następnie GaCl reaguje z gazowym NH₃ w temperaturze około 1000 °C, tworząc stały kryształ GaN.Firma Eta Research opracowała własny sprzęt HVPE w celu ekonomicznego skalowania produkcji płytek GaN.

Obecnie zdecydowana większość urządzeń opartych na GaN wykorzystuje obce podłoża, takie jak Al₂O₃ i Si.Chociaż obce podłoża są dobre w niektórych zastosowaniach, odmienny materiał powoduje umieszczanie defektów w warstwach urządzenia GaN podczas osadzania materiału.Wady mogą obniżyć wydajność.

Podłoża GaN, zwłaszcza o niskiej gęstości defektów, oferują najlepszy wybór do osadzania warstw urządzenia GaN.Zastosowanie podłoży GaN poprawi wydajność, gęstość mocy i inne wskaźniki wydajności urządzeń GaN.