GaN ပြင်ဆင်မှုတွင် အခက်အခဲများ

တတိယမျိုးဆက် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် Gallium Nitride နှင့် မကြာခဏ နှိုင်းယှဉ်လေ့ရှိသည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်. Gallium Nitride သည် ၎င်း၏ကြီးမားသော bandgap၊ မြင့်မားသောပြိုကွဲဗို့အား၊ မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှု၊ ပြည့်ဝသောအီလက်ထရွန်ပျံ့လွင့်မှုအလျင်နှင့် ပြင်းထန်သောရောင်ခြည်ဒဏ်ခံနိုင်မှုတို့ဖြင့် ၎င်း၏သာလွန်မှုကိုပြသနေဆဲဖြစ်သည်။ သို့သော် Silicon Carbide ကဲ့သို့ Gallium Nitride တွင်လည်း နည်းပညာဆိုင်ရာ အခက်အခဲများစွာ ရှိနေသည်ကို ငြင်းဆို၍မရပေ။

Substrate material ပြဿနာ

အလွှာနှင့် ဖလင်ရာဇမတ်ကွက်ကြား ကိုက်ညီမှုအတိုင်းအတာသည် GaN ဖလင်၏ အရည်အသွေးကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။ လက်ရှိတွင် အသုံးအများဆုံးအလွှာမှာ နီလာ (Al2O3) ဖြစ်သည်။ ဤပစ္စည်းအမျိုးအစားသည် ၎င်း၏ရိုးရှင်းသောပြင်ဆင်မှု၊ စျေးနှုန်းချိုသာမှု၊ ကောင်းသောအပူတည်ငြိမ်မှု၊ နှင့် အရွယ်အစားကြီးမားသောရုပ်ရှင်များကို ချဲ့ထွင်ရန်အတွက်အသုံးပြုသောကြောင့် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ သို့ရာတွင်၊ Gallium Nitride မှ ရာဇမတ်ကွက်များ အဆက်မပြတ်နှင့် မျဉ်းကြောင်းချဲ့ကိန်း၏ ကြီးမားသော ခြားနားချက်ကြောင့်၊ ပြင်ဆင်ထားသော Gallium Nitride ရုပ်ရှင်သည် အက်ကွဲခြင်းကဲ့သို့သော ချို့ယွင်းချက်များ ဖြစ်နိုင်သည်။ တစ်ဖက်တွင်၊ အလွှာတစ်ခုမှ crystal တစ်ခုတည်းကို မဖြေရှင်းနိုင်သောကြောင့် heteroepitaxial ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆသည် အလွန်မြင့်မားပြီး Gallium Nitride ၏ polarity သည် ကြီးမားလွန်းသောကြောင့် ကောင်းသောသတ္တု- semiconductor ohmic contact ကို မြင့်မားသောဆေးများဖြင့် ရရှိရန် ခက်ခဲသောကြောင့်၊ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်က ပိုရှုပ်ထွေးတယ်။

Gallium Nitride ရုပ်ရှင်ပြင်ဆင်မှု ပြဿနာ

GaN ပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အဓိက သမားရိုးကျ နည်းလမ်းများမှာ MOCVD (သတ္တုအော်ဂဲနစ် အငွေ့ပျံခြင်း)၊ MBE (molecular beam epitaxy) နှင့် HVPE (hydride vapor phase epitaxy) တို့ဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့တွင်၊ MOCVD နည်းလမ်းတွင် ကြီးမားသောအထွက်နှုန်းနှင့် တိုတောင်းသော ကြီးထွားမှုစက်ဝန်းရှိပြီး၊ ၎င်းသည် အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် သင့်လျော်သော်လည်း ကြီးထွားပြီးနောက်တွင် annealing လိုအပ်ပြီး ထွက်ပေါ်လာသောရုပ်ရှင်တွင် ထုတ်ကုန်၏အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေမည့် အက်ကွဲကြောင်းများရှိနိုင်ပါသည်။ MBE နည်းလမ်းကို တစ်ကြိမ်လျှင် GaN ဇာတ်ကားအနည်းငယ်ကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက်သာ အသုံးပြုနိုင်ပြီး အကြီးစားထုတ်လုပ်မှုအတွက် အသုံးမပြုနိုင်ပါ။ HVPE နည်းလမ်းမှ ထုတ်လုပ်သော GaN ပုံဆောင်ခဲများသည် အရည်အသွေး ပိုကောင်းပြီး မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် ကြီးထွားမှု မြန်ဆန်သော်လည်း အပူချိန်မြင့်သည့် တုံ့ပြန်မှုသည် ထုတ်လုပ်မှု စက်ကိရိယာ၊ ထုတ်လုပ်မှု ကုန်ကျစရိတ်နှင့် နည်းပညာအတွက် လိုအပ်ချက်များစွာရှိသည်။