Dificultades en la preparación de GaN.

Como material semiconductor de tercera generación, el nitruro de galio a menudo se compara conCarburo de silicio. El nitruro de galio aún demuestra su superioridad con su gran banda prohibida, alto voltaje de ruptura, alta conductividad térmica, alta velocidad de deriva de electrones saturados y fuerte resistencia a la radiación. Pero es innegable que, al igual que el carburo de silicio, el nitruro de galio también presenta diversas dificultades técnicas.

Problema con el material del sustrato.

El grado de coincidencia entre el sustrato y la red de la película afecta la calidad de la película de GaN. En la actualidad, el sustrato más utilizado es el zafiro (Al2O3). Este tipo de material se utiliza ampliamente debido a su sencilla preparación, bajo precio, buena estabilidad térmica y puede utilizarse para cultivar películas de gran tamaño. Sin embargo, debido a su gran diferencia en la constante de red y el coeficiente de expansión lineal del nitruro de galio, la película de nitruro de galio preparada puede tener defectos como grietas. Por otro lado, dado que el sustrato monocristalino no se ha resuelto, la densidad del defecto heteroepitaxial es bastante alta y la polaridad del nitruro de galio es demasiado grande, es difícil obtener un buen contacto óhmico metal-semiconductor mediante un alto dopaje, por lo que el proceso de fabricación es más complicado.

Problemas de preparación de la película de nitruro de galio

Los principales métodos tradicionales para preparar películas delgadas de GaN son MOCVD (deposición de vapor orgánico metálico), MBE (epitaxia de haz molecular) y HVPE (epitaxia en fase de vapor de hidruro). Entre ellos, el método MOCVD tiene una gran producción y un ciclo de crecimiento corto, que es adecuado para la producción en masa, pero se requiere recocido después del crecimiento y la película resultante puede tener grietas, lo que afectará la calidad del producto; el método MBE solo se puede utilizar para preparar una pequeña cantidad de película de GaN a la vez y no se puede utilizar para producción a gran escala; Los cristales de GaN generados por el método HVPE son de mejor calidad y crecen más rápido a temperaturas más altas, pero la reacción a alta temperatura tiene requisitos relativamente altos en cuanto a equipos de producción, costos de producción y tecnología.