半導体のためのUndoped 10X10mmのM軸線HVPE GANのウエファー

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GaNの適用

GaNが装置の複数のタイプをするのに使用することができる;GaN第一次装置はLEDs、半導体レーザー、パワー エレクトロニクスおよびRF装置である。

GaNは近い紫外線スペクトルにある3.4 eVの直接bandgapのためにLEDsにとって理想的である。GaNは0.7のeVおよび6.2 eVのbandgapsがあるAlNおよびインとそれぞれ合金にすることができる。従って、この物質的なシステムは論理上発光装置のための大きいエネルギー スペクトルに及ぶことができる。実際の練習では、効率は高いインジウムの内容InGaNまたはAlGaNのエミッターのInGaNの青い装置そして減少のために最も高い。近い紫外線および青いスペクトルは蛍光体が付いている白いエミッターを作るために最適であり、この技術はLEDsが従来の光源を取り替え始めた90年代以来のずっと照明の驚くべき効率の利益に責任がある。

青い放出が付いている半導体レーザーは、通常GaNを使用して、作ることができる。これらの装置は表示のためにおよびある専門のbiomedical、切断および科学的な適用使用される。半導体レーザーはまた蛍光体が付いている白い発光装置の作成に使用することができる。LEDsと比較されて、半導体レーザーの白色光は非常に高い発電密度および高いdirectionalityを達成できる。

パワー エレクトロニクスのために、GaNベースの装置はより有効で、より小さく、より軽い力の転換プロダクトに終って高い切り替え速度、高い発電密度および低負荷の損失を達成できる。電気自動車を含むGaNベースのパワー エレクトロニクスのための多数の適用が、太陽および風カエネルギーインバーター、産業モーター コントローラー、データ センタおよび家電ある。

GaNベースのRF装置はGaNのパワー エレクトロニクスの同じ利点の多数を所有し、その上に従来の半導体より高い頻度にアクセスできる。RF装置は産業暖房、レーダーおよびテレコミュニケーションのために使用される。GaNは細胞基地局ののような高い発電密度のために特に有利である。

HVPEの技術

水素化合物の蒸気段階のエピタクシー（HVPE）は単結晶GaNを作り出すことができるプロセスである。それは達成することができる高い成長率のためにGaNの基質の成長のために良質使用され。このプロセスでは、HClのガスはGaClのガスを形作る液体ガリウム金属と反応する。それからGaClは約1,000 °CでNHの₃のガスとGaNの固体水晶を形作るために反応する。Etaの研究は効率よくGaNのウエファーの生産を量るために目的の私達の自身のHVPE装置を発達させた。

現在、大部分のGaNベースの装置はAlの₂ Oの₃およびSiのような外国の基質を使用する。外国の基質がある適用のためによいが、材料が沈殿すると同時に異なった欠陥をGaN装置層に置かれるために質料因。欠陥は性能を減らすことができる。

低い欠陥密度のGaNの基質は、特に、GaN装置層の沈殿のための最もよい選択を提供する。GaNの基質の使用はGaN装置の効率、出力密度および他の性能の測定基準を改善する。