GaN是第三代半导体材料，在光电子、大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。氮化镓半导体材料具有宽频隙、电击穿场强、高热导率、低介电常数、飘移速度、强抗辐射能力和良好化学稳定性等优越物理化学性质，可望成为继第一代半导体硅、第二代半导体砷化镓之后，制备新一代微电子器件和电路的关键材料，特别适合于高频率、大功率、高温和抗辐照电子器件与电路的研制。

 

 

GaN技术领域的发展实现了GaN器件在性能、能效、尺寸、可靠性、成本间的平衡，并达到一个可促进主流商业接纳的价格点，推动GaN进入无线基站和射频能量应用等商用领域。坚固耐用的塑料GaN功率晶体管已经成为一个引人注目、具有成本效益的解决方案。

 

据大江晚报报道，西安电子科技大学芜湖研究院技术总监陈兴表示，研究院目前已经掌握氮化镓材料的生产和5G通讯芯片的核心设计与制造能力，下一步将尽快将这项技术商用，力争早日推向市场。

 

我国及全球5G网络正在大规模建设中。大数据传输、云计算、AI技术、物联网，包括下一步的能源传输，对网络传输速度及容量提出了越来越高的要求，大功率芯片的市场需求非常大。而硅材料的负载量已到达极限，以硅作为基片的半导体器件性能和能力极限已无可突破的空间。碳化硅是制造高温、高频、大功率半导体器件的理想衬底材料，也是发展第三代半导体产业的关键基础材料。它的禁带宽度是目前主流的硅的3倍，导热性能更是比蓝宝石高10倍以上。在大功率工作状态下，碳化硅在降低自身功耗的同时，更可提高系统其他部件的功效，节能可高达90%。

 

 

氮化镓，分子式GaN，英文名称Gallium nitride，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙（direct bandgap）的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高。氮化镓的能隙很宽，为3.4电子伏特，可以用在高功率、高速的光电元件中，例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器（Diode-pumped solid-state laser）的条件下，产生紫光（405nm）激光。

 

GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。

 

 

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