在探測器方面,已研制出GaN紫外探測器,波長(cháng)為369nm,其響應速度與Si探測器不相上下。但這方面的研究還處于起步階段。GaN探測器將在火焰探測、預警等方面有重要應用。
新型電子器件
GaN材料系列具有低的熱產(chǎn)生率和高的擊穿電場(chǎng),是研制高溫大功率電子器件和高頻微波器件的重要材料。目前,隨著(zhù) MBE技術(shù)在GaN材料應用中的進(jìn)展和關(guān)鍵薄膜生長(cháng)技術(shù)的突破,成功地生長(cháng)出了GaN多種異質(zhì)結構。用GaN材料制備出了金屬場(chǎng)效應晶體管(MESFET)、異質(zhì)結場(chǎng)效應晶體管(HFET)、調制摻雜場(chǎng)效應晶體管(MODFET)等新型器件。調制摻雜的AlGaN/GaN結構具有高的電子遷移率(2000cm2/v·s)、高的飽和速度(1×107cm/s)、較低的介電常數,是制作微波器件的優(yōu)先材料;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,有利于器件在大功率條件下工作。
【制備或來(lái)源】可由鈦和氮在1200℃直接反應制得。涂層可由四氯化鈦、氮氣、氫氣混合氣體通過(guò)氣相沉積法形成。二氮化二鈦由金屬鈦在900~1000℃的氮或氨中加熱而得。四氮三鈦由四氯化鈦在1000℃的氨中加熱而得
電學(xué)特性
GaN的電學(xué)特性是影響器件的主要因素。未有意摻雜的GaN在各種情況下都呈n型,的樣品的電子濃度約為4×1016/cm3。一般情況下所制備的P型樣品,都是高補償的。
很多研究小組都從事過(guò)這方面的研究工作,其中中村報道了GaN遷移率數據在室溫和液氮溫度別為μn=600cm2/v·s和μn= 1500cm2/v·s,相應的載流子濃度為n=4×1016/cm3和n=8×1015/cm3。近年報道的MOCVD沉積GaN層的電子濃度數值為4 ×1016/cm3、<1016/cm3;等離子激活MBE的結果為8×103/cm3、<1017/cm3。
未摻雜載流子濃度可控制在1014~1020/cm3范圍。另外,通過(guò)P型摻雜工藝和Mg的低能電子束輻照或熱退火處理,已能將摻雜濃度控制在1011~1020/cm3范圍。
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