GaN氮化镓材料，主要适用于哪些领域

氮化镓 (GaN) 技术是一项相对较新的半导体技术，氮化镓(GaN)晶体管于20世纪90年代才被发现。前面金誉半导体讲过，它与半导体材料中第一代的Si以及第二代的GaAs等相比，GaN功率器件的性能具有明显优势。GaN器件是平面器件，与现有的Si半导体工艺兼容性强，因此更容易与其他半导体器件集成，进一步降低用户的使用门槛，并在不同应用领域展现它的属性和优势，很有可能彻底改变世界。

GaN能应用在哪些领域?

1、新型电子器件

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。

2、光电器件

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已进入大批量生产阶段，从而填补了市场上蓝色LED多年的空白。

3.无人驾驶技术中的应用

我们知道激光雷达使用激光脉冲快速形成三维图像或为周围环境制作电子地图，速度与精确都是重要指标。要实现传感器和摄像头之间的最佳搭配，寻求成本控制与可以大批量生产的前提下，最大限度的提升对周围环境的感知和视觉能力，GaN的应用能够起到良好效果。

GaN场效应晶体管相较MOSFET器件而言，开关速度快十倍，这就能够让LiDAR系统具备优越的解像度及更快速反应时间等优势，可实现优越的开关转换，因此可推动更高准确性。这些性能推动全新及更广阔的LiDAR应用领域的出现，包括支持电玩应用的侦测实时动作、以手势驱动指令的计算机及自动驾驶汽车等应用。

4.在国防工业中的应用

GaN近年来已经成为在军事应用中启用更高性能系统的关键组件，例如有源电子扫描阵列(AESA)雷达和电子战系统，都需要更大功率、更小体积和更有效的热管理。美国的雷神(Raytheon)、诺斯洛普·格鲁门(Northrop Grumman)、洛克希德马丁(Lockheed Martin)等，欧洲的UMS、空中客车(Airbus)、萨博(Saab)等，以及中国电子科技集团公司(CETC)，都在推动GaN的应用。

此外，GaN在水下通信、激光显示、医疗方面等都具有重要应用价值。

GaN 独特的材料属性使其成为许多应用全新首选技术，如5G通信、汽车、照明、雷达和卫星应用。但 GaN 制造商和开发人员并不止步于此。他们继续通过技术革命来推进 GaN 的发展，这些创新将在未来继续开拓新的应用领域。

审核编辑：汤梓红