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Ⅱ gan是什麼意思
是"gan"的意思還是「干」的意思呢?1.gan:化學:GaN 即氮化鎵,屬第三代半導體材料。禁帶寬度在T=300K時為3.2~3.3eV,晶格常數為0.452nm。(不過這你應該不會學到。。。)2.gan(關於魔方的) gan's公式
3階魔方中類似與CFOP公式的手法,
當然也可以用與更高階層的魔方.———————————————————————————————————————————————
干(gān):1.主幹 [trunk] 2.做,從事於或忙於做某事,尤指從事某項職業 [do;act;execute;work]
3.效果;用處 [effect] 例:況且朱三是窮人,討也沒干。 4.事情 [affair]。 如:公幹;有何貴干? 5.建立;求取 [set up;found;seek for]。如:干功(建功)
6.干練 [capable and experienced]干(gàn):1.古代指盾 shield 2.乾燥;沒有水分或水分很小。 dry 3.沒有效果; 徒然 without results; in vain; waste efforts 乾瞪眼 4.加工製成的乾的食品 Processed into dry foods 葡萄乾 望採納。。。
Ⅲ 為什麼氮化鎵能夠成為第三代半導體的核心材料啊
因為氮化鎵具有很多獨特的優勢,比如說高電壓、高功率、高禁帶、高帶寬等等,4英寸半極性氮化鎵材料的量產,已經率先由利亞德參股的Saphlux公司完成了,未來發展可期啊。
Ⅳ 有誰知道GaN半導體材料的晶體結構
001_GaN晶體結構圖 http://wenku..com/view/2396b729647d27284b735118.html
Ⅳ GaN是什麼晶體
氮化鎵,寬禁帶半導體,用於半導體照明晶元,一般用於緩沖層、量子阱(版MWQ)中的壘層(barrier)等,權在藍光LED和紫外LED中有重要應用。工業上一幫採用金屬有機化合物氣相外延沉積(MOCVD)技術生長。
Ⅵ 以氮化鎵(GaN)、碳化硅、金剛石等為代表的第三代半導體材料具有高發光效率、抗腐蝕、化學穩定性好、高
(1)氮、鎵、碳、硅四種元素原子半徑最小的是N,位於第二周期第ⅤA主族;
C原子序專數最小,原子核屬外有2個電子層,最外層電子數為4,原子結構示意圖為;
(2)設鎵的另一核素質量數為x,則69×60.1%+x×(1-60.1%)=69.72,解得x=71,的質子數=13+18=31,故該同位素符號為3171Ga,
故答案為:3171Ga;
(3)①氫氧化鎵與氫氧化鋁的性質相似,氫氧化鎵的電離方程式為:H++H2O+GaO2-?Ga(OH)3?Ga3++3OH-,
故答案為:H++H2O+GaO2-?Ga(OH)3?Ga3++3OH-;
②所得的溶液中存在平衡:H++H2O+GaO2-?Ga(OH)3,H++H2O+AlO2-?Al(OH)3,Al(OH)3的電離平衡常數更小,故溶液中通入二氧化碳,先析出Al(OH)3沉澱,
故答案為:Al(OH)3.
Ⅶ 氮化鎵是什麼東西, 目前技術成熟嗎
GaN ,氮化鎵 這是一種具有較大禁帶寬度的半導體,屬於所謂寬禁帶半導體之列。它是微波功率晶體管的優良材料,也是藍色光發光器件中的一種具有重要應用價值的半導體。GaN材料的研究與應用是目前全球半導體研究的前沿和熱點,是研製微電子器件、光電子器件的新型半導體材料,並與SIC、金剛石等半導體材料一起,被譽為是繼第一代Ge、Si半導體材料、第二代GaAs、InP化合物半導體材料之後的第三代半導體材料。它具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率、化學穩定性好(幾乎不被任何酸腐蝕)等性質和強的抗輻照能力,在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。 GaN材料的缺點和問題一方面,在理論上由於其能帶結構的關系,其中載流子的有效質量較大,輸運性質較差,則低電場遷移率低,高頻性能差。 另一方面,現在用異質外延(以藍寶石和SiC作為襯底)技術生長出的GaN單晶,還不太令人滿意(這有礙於GaN器件的發展),例如位錯密度達到了108~1010/cm2(雖然藍寶石和SiC與GaN的晶體結構相似,但仍然有比較大的晶格失配和熱失配);未摻雜GaN的室溫背景載流子(電子)濃度高達1017cm-3(可能與N空位、替位式Si、替位式O等有關),並呈現出n型導電;雖然容易實現n型摻雜(摻Si可得到電子濃度1015~1020/cm3、室溫遷移率>300 cm2/ V.s 的n型GaN),但p型摻雜水平太低(主要是摻Mg),所得空穴濃度只有1017~1018/cm3,遷移率<10cm2/V.s,摻雜效率只有0.1%~1%(可能是H的補償和Mg的自身電離能較高所致)。 GaN材料的優點與長處①禁帶寬度大(3.4eV),熱導率高(1.3W/cm-K),則工作溫度高,擊穿電壓高,抗輻射能力強; ②導帶底在Γ點,而且與導帶的其他能谷之間能量差大,則不易產生谷間散射,從而能得到很高的強場漂移速度(電子漂移速度不易飽和); ③GaN易與AlN、InN等構成混晶,能製成各種異質結構,已經得到了低溫下遷移率達到105cm2/Vs的2-DEG(因為2-DEG面密度較高,有效地屏蔽了光學聲子散射、電離雜質散射和壓電散射等因素); ④晶格對稱性比較低(為六方纖鋅礦結構或四方亞穩的閃鋅礦結構),具有很強的壓電性(非中心對稱所致)和鐵電性(沿六方c軸自發極化):在異質結界面附近產生很強的壓電極化(極化電場達2MV/cm)和自發極化(極化電場達3MV/cm),感生出極高密度的界面電荷,強烈調制了異質結的能帶結構,加強了對2-DEG的二維空間限制,從而提高了2-DEG的面密度(在AlGaN/GaN異質結中可達到1013/cm2,這比AlGaAs/GaAs異質結中的高一個數量級),這對器件工作很有意義。 總之,從整體來看,GaN的優點彌補了其缺點,特別是通過異質結的作用,其有效輸運性能並不亞於GaAs,而製作微波功率器件的效果(微波輸出功率密度上)還往往要遠優於現有的一切半導體材料。 編輯本段GaN器件製造中的主要問題 因為GaN是寬禁帶半導體,極性太大,則較難以通過高摻雜來獲得較好的金屬-半導體的歐姆接觸,這是GaN器件製造中的一個難題,故GaN器件性能的好壞往往與歐姆接觸的製作結果有關。現在比較好的一種解決辦法就是採用異質結,首先讓禁帶寬度逐漸過渡到較小一些,然後再採用高摻雜來實現歐姆接觸,但這種工藝較復雜。總之,歐姆接觸是GaN器件製造中需要很好解決的一個主要問題。
Ⅷ 氮化鎵是用來做什麼的,它有什麼特點呢
氮化鎵主要還是用於LED(發光二極體),微電子(微波功率和電力電子器件),場效電晶體(MOSFET)。
在被稱作發光二極體的節能光源中,氮化鎵已經使用了數十年。在一些平凡的科技產品,如藍光碟片播放器里,氮化鎵也有應用。但耐熱和耐輻射的特性,讓它在軍事和太空領域應用廣泛。如今,反彈道導彈雷達和美國空軍用來追蹤空間碎片的雷達系統「太空籬笆」也使用了氮化鎵晶元。
第一代半導體是硅,主要解決數據運算、存儲的問題;第二代半導體是以砷化鎵為代表,它被應用到於光纖通訊,主要解決數據傳輸的問題;第三代半導體以氮化鎵為代表,它在電和光的轉化方面性能突出,在微波信號傳輸方面的效率更高,所以可以被廣泛應用到照明、顯示、通訊等各大領域。
氮化鎵(化學式GaN)被稱為「終極半導體材料」,可以用於製造用途廣泛、性能強大的新一代微晶元,屬於所謂寬禁帶(wide-bandgap,氮化鎵的禁帶寬度是3.4 eV電子伏特)半導體之列,是研製高效率、高功率微電子器件、光電子器件的新型半導體材料。氮化鎵,分子式GaN,英文名稱Gallium nitride,是氮和鎵的化合物,是一種直接能隙(direct bandgap)的半導體,自1990年起常用在發光二極體中。此化合物結構類似纖鋅礦,硬度很高。氮化鎵的能隙很寬,為3.4電子伏特,可以用在高功率、高速的光電元件中,其單晶元亮度理論上可以達到過去的10倍。例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極體,可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光器(Diode-pumped solid-state laser)的條件下,產生紫光(405nm)激光。
氮化鎵具有的直接帶隙寬、原子鍵強、熱導率高、化學穩定性好、抗輻射能力強、具有較高的內、外量子效率、發光效率高、高強度和硬度(其抗磨力接近於鑽石)等特點和性能可製成高效率的半導體發光器件——發光二極體(Light-emittingdiode,簡稱為LED)和激光器(Laserdiode,簡稱為LD)。並可延伸至白光LED和藍光LD。抗磨力接近於鑽石特性將有助於開啟在觸控屏幕、太空載具以及射頻(RF) MEMS等要求高速、高振動技術的新應用。
LED特別是藍、綠光LED應用於大屏幕全彩顯示、汽車燈具、多媒體顯像、LCD背光源、交通信號燈、光纖通訊、衛星通訊、海洋光通訊、全息像顯示、圖形識別等領域。具有體積小、重量輕、驅動電壓低(3.5-4.0V)、響應時間短、壽命長(100000小時以上)、冷光源、發光效率高、防爆、節能等功能。LD特別是藍光LD因其具有短波長、體積小、容易製作高頻調制等優點,可使現在的激光器讀取器的信息存儲量和探測器的精確性及隱蔽性都有較大提高,信息的尋道時間亦將大為縮短,在民用與軍用領域有著巨大潛在用途,應用於光纖通訊、探測器、數據存儲、光學閱讀、激光高速印刷等領域,將會取代目前的紅外光等激光器。白光LED是將藍光LED與YAG熒光物質放在一起,其合成的光譜為白光,在不遠的將來取代目前傳統的白熾燈和日光燈,從而引起世界照明工業的革命。
Ⅸ 氮化鎵是金屬材料嗎
氮化鎵(GAN)是什麼?
氮化鎵(GAN)是第三代半導體材料的典型代表,在T=300K時為,是半導體照明中發光二極體的核心組成部份。氮化鎵是一種人造材料,自然形成氮化鎵的條件極為苛刻,需要2000多度的高溫和近萬個大氣壓的條件才能用金屬鎵和氮氣合成為氮化鎵 ,在自然界是不可能實現的。
大家都知道,第一代半導體材料是硅,主要解決數據運算、存儲的問題;第二代半導體是以砷化鎵為代表,它被應用到於光纖通訊,主要解決數據傳輸的問題;第三代半導體則就是以氮化鎵為代表,它在電和光的轉化方面性能突出,在微波信號傳 輸方面的效率更高,所以可以被廣泛應用到照明、顯示、通訊等各大領域。1998年,美國科學家研製出了首個氮化鎵晶體管。
氮化鎵(GAN)的性能特點
高性能:主要包括高輸出功率、高功率密度、高工作帶寬、高效率、體積小、重量輕等。目前第一代和第二代半導體材料在輸出功率方面已經達到了極限,而GaN半導體由於在熱穩定性能方面的優勢,很容易就實現高工作脈寬和高工作比,將天線單 元級的發射功率提高10倍。
高可靠性:功率器件的壽命與其溫度密切相關,溫結越高,壽命越低。GaN材料具有高溫結和高熱傳導率等特性,極大的提高了器件在不同溫度下的適應性和可靠性。GaN器件可以用在650°C以上的軍用裝備中。
低成本:GaN半導體的應用,能夠有效改善發射天線的設計,減少發射組件的數目和放大器的級數等,有效降低成本。目前GaN已經開始取代GaAs作為新型雷達和干擾機的T/R(收/發)模塊電子器件材料。美軍下一代的AMDR(固態有源相控陣雷達) 便採用了GaN半導體。氮化鎵禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強和良好的化學穩定性等優越性質,使得它成為迄今理論上電光、光電轉換效率最高的材料體系,並可以成為制備寬波譜、高功率、高效率的微電 子、電力電子、光電子等器件的關鍵基礎材料。
GaN較寬的禁帶寬度(3.4eV) 及藍寶石等材料作襯底,散熱性能好,有利於器件在大功率條件下工作。隨著對Ⅲ族氮化物材料和器件研究與開發工作的不斷深入,GaInN超高度藍光、綠光LED技術已經實現商品化,現在世界各大公司和研究機構都紛紛 投入巨資加入到開發藍光LED的競爭行列。
氮化鎵的應用
氮化鎵作為半導體發光二極體應用於LED照明也已經在中國發展得風起雲涌。目前市場上大規模應用於LED照明的氮化鎵晶元距離氮化鎵真正的「神奇能量」還相距甚遠。GaN半導體可以使得汽車、消費電子、電網、高鐵等產業系統所使用的各類電機、 逆變器、AC/DC轉換器等變得更加節能、高效。GaN用在大功率器件中可以降低自身功耗的同時提高系統其它部件的能效,節能20%-90%。
氮化鎵的未來發展
GaN寬禁帶電力電子器件代表著電力電子器件領域發展方向,材料和工藝都存在許多問題有待解決,即使這些問題都得到解決,它們的價格肯定還是比硅基貴。預計到2019年,硅基GaN的價格可能下降到可與硅材料相比擬的水平。由於它們的優異特 性可能主要用於中高端應用,與硅全控器件不可能全部取代硅半控器件一樣,SiC和GaN寬禁帶電力電子器件在將來也不太可能全面取代硅功率MOSFET、IGBT和GTO(包括IGCT)。SiC電力電子器件將主要用於1200V以上的高壓工業應用領域;GaN電力電 子器件將主要用於900V以下的消費電子、計算機/伺服器電源應用領域。
GaN作為第三代半導體材料,其性質決定了將更適合4G乃至未來5G等技術的應用。從現在的市場狀況來看,GaAs仍然是手機終端PA和LNA等的主流,而LDMOS則處於基站RF的霸主地位。但是,伴隨著Si材料和GaAs材料在性能上逐步達到極限,我們預計 GaN半導體將會越來越多的應用在無線通信領域中。
Ⅹ 請問,氮化鎵可以用來做半導體材料嗎
5G時代的到來會對半導體材料掀起怎樣的波瀾?SEMI全球總裁暨首席執行官Ajit Manocha在今年半導體展的「策略材料高峰論壇」致辭視頻中提到, 5G和AI將促使市場都圍繞在「功耗」這件事情上,凸顯了材料將會是半導體領域大發展重點學。
在疫情的沖擊下,人類改變了原有的生活作息,居家辦公、遠距教學所帶動的不只是對相關電子設備的需求大增,也讓雲端產業、數據中心的角色更為重要,回歸到運算的需求,尋找到能滿足散熱需求的材料變成了一個重要課題。
5G來臨,「硅」遇到了什麼問題?
不過原本以「硅(Si)」材料為主的半導體,在5G時代遇到了什麼問題呢?
「因為電子硅在裡面跑得不夠快、不能做高頻,也不耐高(電)壓,所以不適合做高功率組件」,台灣工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅一語道破硅的困境。
硅是目前地球上僅次於氧的豐富元素,在過去近60年以來,一直是半導體製作上不可或缺的材料,除了因為容易取得的優勢外,它的機械性夠強、製作上也有不易破的特點,而且基礎建設也相對完整,因此一直是近年來半導體的首選材料。
但是5G的時代下,應用場景不少是聚焦在高頻、高壓的應用上,這就使得硅本身的材料特性受限,也使得半導體產業需要尋找其他的材料,砷化鎵、氮化鎵、硫化鋅以及碳化硅等都是熱門候選材料。吳志毅也指出,目前第二代半導體材料以砷化鎵為主,因為技術上相對純熟,還能製作高頻的組件,但缺點是不耐高電壓。
「現在有不少手機裡面的組件就已經是採用砷化鎵了,」吳志毅說。如蘋果手機所採用的人臉辨識,因採用VCSEL(面射型雷射)技術,使具備可發光、可吸收光等物理特性的砷化鎵成了重要的材料。不過市場仍是需要尋找一個能同時滿足高頻率、高功率的材料,氮化鎵(GaN)變成了熱門選擇。
滿足高頻、高功率需求,氮化鎵成重要人選
台灣交通大學副校長張翼在「策略材料高峰論壇」演講時也分享到,半導體的新材料上,氮化鎵(GaN)將會是繼硅之後的一個重要的應用材料,「因為他用途很廣、技術也相對純熟」,他說。
吳志毅對此補充,目前氮化鎵在LED的應用上已相當廣泛,但是在電子半導體組件仍非主流,不過由於能滿足高功率、高頻的需求,已經成為第三代半導體材料的重要選項。
但目前氮化鎵有2個技術上的難題,其一是以目前生長的基板碳化硅來說,尺寸上尚無法突破6英寸晶圓的大小,同時碳化硅的取得成本較高,導致目前既無法大量生產、價格也壓不下來;第二個則是要如何讓氮化鎵能在硅晶圓上面生長、並且擁有高良率,是業界要突破的技術,如果可以克服並運用現有的基礎設施,氮化鎵未來的價格跟產量就能有所改善。
其實氮化鎵能應用的領域不少,包括雷達預警、5G通訊、消費電子、車聯網等等,但張翼認為車聯網將會是氮化鎵等新材料應用場景的重要希望。
主要因為車聯網連接的不只是5G,甚至是下一代6G、7G等行動通訊網路,因此在帶寬、速度的需求下,氮化鎵因為能夠耐高溫(約200度),成了高速聯網系統的最佳應用材料。至於現在所提到的5G智能手機等相關設備,在他看來都還是很初級的應用。
中國目前的氮化鎵水平現狀
目前主流氮化鎵生產廠商依舊集中在歐洲和日本,主要有德國Siltronic、日本Sumco、比利時的EpiGaN等。我們企業整體上尚未接入第一梯隊,主要有三安光電、聞泰科技、海特高新等,規模和技術水平和國外相比,仍處於初級階段,材料製造設備也依賴於進口,整個氮化硅的產業鏈尚未形成等。只有解決這些問題,方可提高我國半導體材料整體水平。