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氮化鎵 (GaN) 技術是一項相對較新的半導體技術，氮化鎵 (GaN) 晶體管于20世紀90年代才被發(fā)現。前面金譽半導體講過，它與半導體材料中第一代的Si以及第二代的GaAs等相比，GaN功率器件的性能具有明顯優(yōu)勢。GaN器件是平面器件，與現有的Si半導體工藝兼容性強，因此更容易與其他半導體器件集成，進一步降低用戶的使用門檻，并在不同應用領域展現它的屬性和優(yōu)勢，很有可能徹底改變世界。

GaN能應用在哪些領域?

1、新型電子器件

GaN材料系列具有低的熱產生率和高的擊穿電場，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 MBE技術在GaN材料應用中的進展和關鍵薄膜生長技術的突破，成功地生長出了GaN多種異質結構。用GaN材料制備出了金屬場效應晶體管（MESFET）、異質結場效應晶體管(HFET)、調制摻雜場效應晶體管（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。

2、光電器件

GaN材料系列是一種理想的短波長發(fā)光器件材料，GaN及其合金的帶隙覆蓋了從紅色到紫外的光譜范圍。自從1991年日本研制出同質結GaN藍色 LED之后，InGaN/AlGaN雙異質結超亮度藍色LED、InGaN單量子阱GaNLED相繼問世。目前，Zcd和6cd單量子阱GaN藍色和綠色 LED已進入大批量生產階段，從而填補了市場上藍色LED多年的空白。

3.無人駕駛技術中的應用

我們知道激光雷達使用激光脈沖快速形成三維圖像或為周圍環(huán)境制作電子地圖，速度與精確都是重要指標。要實現傳感器和攝像頭之間的最佳搭配，尋求成本控制與可以大批量生產的前提下，最大限度的提升對周圍環(huán)境的感知和視覺能力，GaN的應用能夠起到良好效果。

GaN場效應晶體管相較MOSFET器件而言，開關速度快十倍，這就能夠讓LiDAR系統(tǒng)具備優(yōu)越的解像度及更快速反應時間等優(yōu)勢，可實現優(yōu)越的開關轉換，因此可推動更高準確性。這些性能推動全新及更廣闊的LiDAR應用領域的出現，包括支持電玩應用的偵測實時動作、以手勢驅動指令的計算機及自動駕駛汽車等應用。

4.在國防工業(yè)中的應用

GaN近年來已經成為在軍事應用中啟用更高性能系統(tǒng)的關鍵組件，例如有源電子掃描陣列(AESA)雷達和電子戰(zhàn)系統(tǒng)，都需要更大功率、更小體積和更有效的熱管理。美國的雷神(Raytheon)、諾斯洛普·格魯門(Northrop Grumman)、洛克希德馬丁(Lockheed Martin)等，歐洲的UMS、空中客車(Airbus)、薩博(Saab)等，以及中國電子科技集團公司(CETC)，都在推動GaN的應用。

此外，GaN在水下通信、激光顯示、醫(yī)療方面等都具有重要應用價值。

GaN 獨特的材料屬性使其成為許多應用全新首選技術，如 5G 通信、汽車、照明、雷達和衛(wèi)星應用。但 GaN 制造商和開發(fā)人員并不止步于此。他們繼續(xù)通過技術革命來推進 GaN 的發(fā)展，這些創(chuàng)新將在未來繼續(xù)開拓新的應用領域。