GaN तयारीमा कठिनाइहरू

तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक सामग्रीको रूपमा, ग्यालियम नाइट्राइडसँग प्रायः तुलना गरिन्छसिलिकन कार्बाइड। ग्यालियम नाइट्राइडले अझै पनि यसको ठूलो ब्यान्डग्याप, उच्च ब्रेकडाउन भोल्टेज, उच्च थर्मल चालकता, उच्च संतृप्त इलेक्ट्रोन बहाव वेग र बलियो विकिरण प्रतिरोधको साथ आफ्नो श्रेष्ठता प्रदर्शन गर्दछ। तर सिलिकन कार्बाइडजस्तै ग्यालियम नाइट्राइडमा पनि विभिन्न प्राविधिक कठिनाइहरू छन् भन्ने कुरामा अस्पष्ट छ।

सब्सट्रेट सामग्री समस्या

सब्सट्रेट र फिल्म जाली बीचको मिल्दो डिग्रीले GaN फिल्मको गुणस्तरलाई असर गर्छ। हाल, सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने सब्सट्रेट नीलमणि (Al2O3) हो। यस प्रकारको सामग्री यसको सरल तयारी, कम मूल्य, राम्रो थर्मल स्थिरता, र ठूला आकारका फिल्महरू बढाउन प्रयोग गर्न सकिने कारणले व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, ग्यालियम नाइट्राइडबाट जाली स्थिर र रैखिक विस्तार गुणांकमा ठूलो भिन्नताको कारण, तयार गरिएको ग्यालियम नाइट्राइड फिल्ममा क्र्याकहरू जस्ता दोषहरू हुन सक्छन्। अर्कोतर्फ, सब्सट्रेट एकल क्रिस्टलको समाधान नभएकोले, हेटेरोएपिटेक्सियल दोष घनत्व एकदम उच्च छ, र ग्यालियम नाइट्राइडको ध्रुवता धेरै ठूलो छ, उच्च डोपिङ मार्फत राम्रो धातु-अर्धचालक ओमिक सम्पर्क प्राप्त गर्न गाह्रो छ, त्यसैले। निर्माण प्रक्रिया थप जटिल छ।

ग्यालियम नाइट्राइड फिल्म तयारी समस्याहरू

GaN पातलो फिल्महरू तयार गर्ने मुख्य परम्परागत विधिहरू MOCVD (मेटल अर्गानिक वाष्प निक्षेप), MBE (आणविक बीम एपिटेक्सी) र HVPE (हाइड्राइड वाष्प चरण एपिटेक्सी) हुन्। तिनीहरूमध्ये, MOCVD विधिमा ठूलो उत्पादन र छोटो वृद्धि चक्र छ, जुन ठूलो उत्पादनको लागि उपयुक्त छ, तर वृद्धि पछि एनेलिङ आवश्यक छ, र परिणामस्वरूप फिल्ममा दरार हुन सक्छ, जसले उत्पादनको गुणस्तरलाई असर गर्नेछ; MBE विधि एक पटकमा थोरै मात्रामा GaN फिल्म तयार गर्न मात्र प्रयोग गर्न सकिन्छ र ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि प्रयोग गर्न सकिँदैन; HVPE विधिद्वारा उत्पन्न GaN क्रिस्टलहरू राम्रो गुणस्तरका हुन्छन् र उच्च तापक्रममा छिटो बढ्छन्, तर उच्च-तापमान प्रतिक्रियामा उत्पादन उपकरण, उत्पादन लागत र प्रविधिका लागि अपेक्षाकृत उच्च आवश्यकताहरू हुन्छन्।