氮化镓半导体材料新型电子器件应用

GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场,是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。目前,随着 MBE技术在GaN材料应用中的进展和关键薄膜生长技术的突破,成功地生长出了GaN多种异质结构。用GaN材料制备出了金属场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HFET)、调制掺杂场效应晶体管(MODFET)等新型器件。调制掺杂的AlGaN/GaN结构具有高的电子迁移率(2000cm2/v·s)、高的饱和速度(1×107cm/s)、较低的介电常数,是制作微波器件的优先材料;GaN较宽的禁带宽度(3.4eV) 及蓝宝石等材料作衬底,散热性能好,有利于器件在大功率条件下工作。......阅读全文

氮化镓半导体材料新型电子器件应用

GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场,是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。目前,随着 MBE技术在GaN材料应用中的进展和关键薄膜生长技术的突破,成功地生长出了GaN多种异质结构。用GaN材料制备出了金属场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HFET)、调制掺杂场效

氮化镓半导体材料的应用前景

对于GaN材料,长期以来由于衬底单晶没有解决,异质外延缺陷密度相当高,但是器件水平已可实用化。1994年日亚化学所制成1200mcd的 LED,1995年又制成Zcd蓝光(450nmLED),绿光12cd(520nmLED);日本1998年制定一个采用宽禁带氮化物材料开发LED的 7年规划,其目标是

氮化镓半导体材料光电器件应用介绍

GaN材料系列是一种理想的短波长发光器件材料,GaN及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围。自从1991年日本研制出同质结GaN蓝色 LED之后,InGaN/AlGaN双异质结超亮度蓝色LED、InGaN单量子阱GaNLED相继问世。目前,Zcd和6cd单量子阱GaN蓝色和绿色 LED已进入大批

氮化镓半导体材料的优点与缺陷

①禁带宽度大(3.4eV),热导率高(1.3W/cm-K),则工作温度高,击穿电压高,抗辐射能力强;②导带底在Γ点,而且与导带的其他能谷之间能量差大,则不易产生谷间散射,从而能得到很高的强场漂移速度(电子漂移速度不易饱和);③GaN易与AlN、InN等构成混晶,能制成各种异质结构,已经得到了低温下迁

氮化镓半导体材料的反应方程式

GaN材料的生长是在高温下,通过TMGa分解出的Ga与NH3的化学反应实现的,其可逆的反应方程式为:Ga+NH3=GaN+3/2H2生长GaN需要一定的生长温度,且需要一定的NH3分压。人们通常采用的方法有常规MOCVD(包括APMOCVD、LPMOCVD)、等离子体增强MOCVD(PE—MOCVD

南科大在新型多沟道氮化镓电力电子器件领域取得进展

近日,南方科技大学电子与电气工程系助理教授马俊与瑞士洛桑联邦理工大学教授Elison Matioli、苏州晶湛半导体有限公司董事长程凯等团队合作,在Nature Electronics发表了题目为“Multi-channel nanowire devices for efficient power

第三代半导体材料氮化镓(GaN)技术与优势详解(二)

  Cascode相当于由GaN HEMT和低压MOSFET组成:GaN HEMT可承受高电压,过电压能力达到750 V,并提供低导通电阻,而低压MOSFET提供低门极驱动和低反向恢复。HEMT是高电子迁移率晶体管的英文缩写,通过二维电子气在横向传导电流下进行传导。图1:GaN内部架构及

第三代半导体材料氮化镓(GaN)技术与优势详解(四)

  经过 频谱分析仪和LISN测试,该设计的EMI符合EN55022B标准,并通过2.2 kV共模模式和1.1 kV 差分模式的浪涌测试。输入电压为115 Vac和230 Vac时,系统峰值效率分别超过95%和94%。该参考设计较现有采用硅的216 W电源参考设计减小25%的尺寸,提升2%的

第三代半导体材料氮化镓(GaN)技术与优势详解(一)

  第三代 半导体材料——氮化镓( GaN),作为时下新兴的半导体工艺技术,提供超越硅的多种优势。与硅器件相比,GaN在 电源转换效率和功率密度上实现了性能的飞跃,广泛应用于 功率因数校正(PFC)、软开关 DC-DC等电源系统设计,以及电源适配器、光伏 逆变器或 太阳能逆变器、服务

第三代半导体材料氮化镓(GaN)技术与优势详解(三)

  设计注意事项  采用GaN设计电源时,为降低系统EMI,需考虑几个关键因素:首先,对于Cascode结构的GaN,阈值非常稳定地设定在2 V,即5 V导通,0 V关断,且提供±18 V门极电压,因而无需特别的驱动器。其次,布板很重要,尽量以短距离、小回路为原则,以最大限度地减少元

氮化镓的的结构和应用特点

氮化镓是一种无机物,化学式GaN,是氮和镓的化合物,是一种直接能隙(direct bandgap)的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿,硬度很高。氮化镓的能隙很宽,为3.4电子伏特,可以用在高功率、高速的光电元件中,例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管,可以在不使用非线性

氮化镓功率芯片的应用领域

1)手机充电器。主要有2 个原因,①手机电池容量越来越大,从以前的可能2 000 mA·H 左右,到现在已经到5 000 mA·H。GaN 可以减少充电时间,占位体积变小。②手机及相关电子设备使用越来越多,有USB-A 口、USB-C 口,多头充电器市场很大,这也是GaN 擅长的领域。2)电源适配器

科技部:第三代半导体器件制备及评价技术获突破

  从科技部公布的信息了解到,近日科技部高新司在北京组织召开“十二五”期间863计划重点支持的“第三代半导体器件制备及评价技术”项目验收会。项目重点围绕第三代半导体技术中的关键材料、关键器件以及关键工艺进行研究,开发出基于新型基板的第三代半导体器件封装技术,并实现智能家居演示系统的试制。  专家介绍

首支硅衬底氮化镓基激光器问世可大幅降低器件制造成本

  中科院苏州纳米技术与纳米仿生所研究员杨辉团队在硅上研制出第三代半导体氮化镓基激光器,这也是世界上第一支可以在室温下连续工作的硅衬底氮化镓基激光器。相关研究成果近日刊登在《自然—光子学》。  随着半导体科技的高速发展,科技工作者发现基于传统技术路线来进行芯片与系统之间的数据通信越来越难以满足更快的

新型半导体工业复合材料“砷化镓纳米线”获得技术ZL

  近日挪威科技大学的研究人员成功开发出一种新型半导体工业复合材料“砷化镓纳米线”,并申请了技术ZL,该复合材料基于石墨烯,具有优异的光电性能,在未来半导体产品市场上将极具竞争性,这种新材料被认作有望改变半导体工业新型设备系统的基础。该项技术成果刊登在美国科学杂志纳米快报上。   以Helge

氮化镓的的光学特性

人们关注的GaN的特性,旨在它在蓝光和紫光发射器件上的应用。Maruska和Tietjen首先精确地测量了GaN直接隙能量为3.39eV。几个小组研究了GaN带隙与温度的依赖关系,Pankove等人估算了一个带隙温度系数的经验公式:dE/dT=-6.0×10-4eV/k。 Monemar测定了基本的

氮化镓的的电学特性

GaN的电学特性是影响器件的主要因素。未有意掺杂的GaN在各种情况下都呈n型,最好的样品的电子浓度约为4×1016/cm3。一般情况下所制备的P型样品,都是高补偿的。很多研究小组都从事过这方面的研究工作,其中中村报道了GaN最高迁移率数据在室温和液氮温度下分别为μn=600cm2/v·s和μn= 1

氮化镓的的化学特性

在室温下,GaN不溶于水、酸和碱,而在热的碱溶液中以非常缓慢的速度溶解。NaOH、H2SO4和H3PO4能较快地腐蚀质量差的GaN,可用于这些质量不高的GaN晶体的缺陷检测。GaN在HCL或H2气下,在高温下呈现不稳定特性,而在N2气下最为稳定。

氮化镓的的结构特性

结构特性GaN纤锌矿结构图GaN的晶体结构主要有两种,分别是纤锌矿结构与闪锌矿结构。

氮化镓的的化学特性

在室温下,GaN不溶于水、酸和碱,而在热的碱溶液中以非常缓慢的速度溶解。NaOH、H2SO4和H3PO4能较快地腐蚀质量差的GaN,可用于这些质量不高的GaN晶体的缺陷检测。GaN在HCL或H2气下,在高温下呈现不稳定特性,而在N2气下最为稳定。

氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?(一)

  全球有40%的能量作为电能被消耗了, 而电能转换最大耗散是半导体功率器件。我国作为世界能源消费大国, 如何在功率电子方面减小能源消耗成了一个关键的技术难题。伴随着第三代半导体电力电子器件的诞生,以碳化硅和氮化镓为代表的新型半导体材料走入了我们的视野。  早在1893年诺贝尔奖获得者法国化

电子器件的光伏逆变器研制及示范应用项目通过验收

   近日,科技部高新司在厦门组织召开了“十二五”国家863计划“基于国产宽禁带电力电子器件的光伏逆变器研制及示范应用”项目验收会。   项目以实现碳化硅和氮化镓光伏逆变器的示范应用为最终目标,开发了低缺陷SiC外延生长技术、攻克了氮化镓二极管及增强型氮化镓三极管设计技术、碳化硅二级管及MOSFET

第三代半导体产研院成立

   本报南京10月19日电 (记者王伟健)如何让半导体器件更小、耐受更高电压、具备更低导通电阻和更快的开关速度?以氮化镓(GaN)为主的第三代半导体将成为发展方向。日前,江苏华功第三代半导体产业技术研究院成立,致力于第三代半导体技术的产业化。   硅半导体材料和器件在材料质量、器件设计、工艺优化等

香山科学会议聚焦宽禁带半导体

  “随着第三代半导体材料、器件及应用技术不断取得突破,甚至可能在21世纪上半叶,导致一场新的信息和能源技术革命。”在11月8日召开的以“宽禁带半导体发光的发展战略”为主题的第641次香山科学会议上,与会专家指出,宽禁带半导体核心技术一旦解决,必将引起应用格局的巨大改变。  如今,半导体发展已经历了

苏州纳米所在新型氮化镓基光电器件领域取得进展

  近年来,大数据、互联网和人工智能的快速发展,对数据处理的速度和效率提出了更高的要求。人类大脑是最复杂的计算系统之一,可以通过密集协调的突触和神经元网络同时存储、整合和处理大量的数据信息,兼具高速和低功耗的优势。受人脑的启发,人工突触器件应运而生。人工突触器件因具有同时处理和记忆数据的能力而备受关

浅析适用于射频微波等高频电路的半导体材料及工艺-1

半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在 1mΩ·cm~1GΩ·cm 范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。按种类可以分为元素半导体和化合物半导体两大类,元素半导体指硅、锗单一元素形成的半导体,化合物指砷化镓、磷化铟等化合物形成的半导体。随着无

新型有机半导体材料的特性及应用介绍

其结构稳定,拥有卓越的电学特性,而且成本低廉,可被用于制造现代电子设备中广泛使用的场效应晶体管。科学家们表示,最新研究有望让人造皮肤、智能绷带、柔性显示屏、智能挡风玻璃、可穿戴的电子设备和电子墙纸等变成现实。昂贵的原因主要因为电视机、电脑和手机等电子产品都由硅制成,制造成本很高;而碳基(塑料)有机电

氮化镓/碳化硅技术真的能主导我们的生活方式?(二)

  最近接连有消息报道,在美国和欧洲,氮化镓和碳化硅技术除了在军用雷达领域和航天工程领域得到了应用,在电力电子器件市场也有越来越广泛的渗透。氮化镓/碳化硅技术与传统的硅技术相比,有哪些独特优势?  大家最近都在谈论摩尔定律什么时候终结?硅作为半导体的主要材料在摩尔定律的规律下已经走过了50多

微电子所等研制出国际先进的氮化镓增强型MISHEMT器件

  近日,中国科学院微电子研究所氮化镓(GaN)功率电子器件研究团队与香港科技大学教授陈敬团队,西安电子科技大学教授、中科院院士郝跃团队合作,在GaN增强型MIS-HEMT器件研制方面取得新进展,成功研制出具有国际先进水平的高频增强型GaN MIS-HEMT器件。  第三代半导体材料氮化镓具有高禁带

氮化镓衬底晶片实现“中国造”

  苏州纳维生产的4 英寸GaN 单晶衬底  一枚看似不起眼、“又轻又薄”的晶片,却能做出高功率密度、高效率、宽频谱、长寿命的器件,是理论上电光、光电转换效率最高的材料体系。这个“小身体大能量”的晶片叫作氮化镓(GaN)衬底晶片,是苏州纳维科技有限公司(以下简称苏州纳维)的主打产品。  “不会游泳的