第三代半导体GaN材料特性对比

随着对大功率、散热、抗干扰器件的要求越来越高,以GaN为代表的第三代半导体材料登上了舞台,它们共同的特点即是禁带宽度大,抗辐照能力强,热稳定性好、化学稳定性好,加上良好的散热性,使得第三代半导体在大功率及特殊环境下的应用前景十分广阔。一、GaN材料概论自然界中,我们将材料按其导电性能分为三类,分别是导体、半导体和绝缘体,与导体和绝缘体相比,半导体具有特殊的电学性质,其电阻率受材料自身纯度,外界温度,辐射等强烈影响,固体物理中的能带理认为导体中的电子未能填充满其所在整个允带,允带中的电子可以在外加电场的作用下,产生定向移动,进而改变自身在K空间中的能量状态,半导体和绝缘体其允带中充满了电子,电子虽然在外加电场中发生移动,但从整体来看其在K空间中能量状态没有发生变化,所以对外不显电性,同时,由于半导体的禁带宽度较小,在外加光照或电流能能量注入的情况下,部分电子可以获得能量跨越禁带宽度,进入上层允带,这样上下两个允带都有“空余位置”供电子用来移动,其性质趋近于导体性质,K空间中的能量状态可以发生改变,半导体对外显示导电性质。绝缘体由于禁带宽度过大,所以很难改变其导电的性质,综上,我们可知半导体的这种可调制的导电性,具有重要的研究意义。