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科学家找到提高GaN芯片效率的简单方法
科学家开发了一种简单的方法来降低氮化镓半导体中的电阻,可能为更高效的LED、电动汽车、数据中心和其他高功率电子产品铺平道路。这一进展来自研究
来源:Knowridge科学报告科学家们开发出了一种降低氮化镓半导体电阻的简单方法,这有可能为更高效的 LED、电动汽车、数据中心和其他高功率电子产品铺平道路。
这一进展来自日本名古屋大学的研究人员,他们使用极薄的镁层来改善氮化镓 (GaN) 中一个棘手的电气连接。
他们的研究结果发表在《应用物理快报》上。
LED 和晶体管等半导体器件通常包含两种类型的材料。
N型材料主要通过电子携带电荷,而p型材料通过“空穴”携带正电荷,“空穴”可以被认为是缺少电子的空间。
两者都需要允许电流有效地进入和离开的电接触。这些称为欧姆接触。
然而,几十年来,为薄 p 型 GaN 制造低电阻触点一直很困难。高电阻意味着当电流通过该设备时会浪费更多的能量。
由 Haitao Wang 和 Jia Wang 领导的名古屋团队发现,在 p 型 GaN 上沉积超薄镁层可以显着改善接触。然后他们将材料加热至 600°C,持续五分钟。
由此产生的接触电阻率在 1 至 3 × 10 -4 欧姆平方厘米之间,属于薄 p 型 GaN 报道的最低值之一。重要的是,这种处理并没有显着损坏材料的表面或使材料的表面变得粗糙。
镁与 GaN 有着重要的历史。在 GaN 中添加少量镁有助于实现实用的 p 型 GaN,从而有助于高效蓝光 LED 的开发。这项工作获得了 2014 年诺贝尔物理学奖。
一种解决方案是生长另一个含有更多空穴的重掺杂 GaN 层。然而,这种方法可能昂贵、复杂并且在后期制造过程中容易损坏。
新方法采用了更简单的方法。
