GaN,又称为氮化镓,为最新一代的半导体材料,发展和应用的潜力巨大。氮化镓比硅禁带宽度大3倍,击穿场强高10倍,饱和电子迁移速度大3倍,热导率高2倍。这些性能提升带来的一些优势就是氮化镓比硅更适合做大功率高频的功率器件,同时体积还更小,功率密度还更大。一个更加直观的例子是,假如所有电器都换成氮化镓材质,整体用电量将会减少20%。
半导体材料发展史
1.第一代半导体材料
Si、Ge为主的元素半导体,中小功率微电子器件
2.第二代半导体材料
GaAs、InP等化合物半导体,LED、LD等光电子器件
3.第三代半导体材料
GaN、SiC等宽带半导体,大功率微电子、光电子及微波器件
GaN的特点
有很高的禁带宽度,可以覆盖红、黄、绿、蓝、紫和紫外光谱范围
高频特性,可以达到GHz(硅为10G,砷化镓为80G)
高温特性,在℃正常工作(非常适用于航天、军事和其他高温环境)
电子漂移饱和速度高、介电常数小、导热性能好
耐酸、耐碱、耐腐蚀(可用于恶劣环境)
高压特性(耐冲击,可靠性高)
大功率(大功率器件)
GaN应用
射频元器件
GaNHEMTChip,HEMTMMIC
有源相控雷达
宽带通讯
微波功率器件