GaN屬III-V族氮化物材料,是一種極穩(wěn)定的化合物,又是堅(jiān)硬的高熔點(diǎn)材料(熔點(diǎn)約為1700℃)。通常條件下,GaN以六方對(duì)稱性纖鋅礦2H結(jié)構(gòu)存在, 它在一個(gè)元胞中有4個(gè)原子,原子體積大約為GaAs的一半。但在一定條件下也能以立方對(duì)稱性的閃鋅礦3C結(jié)構(gòu)存在。從晶體學(xué)上講,兩種結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于沿(111)晶向原子 a =0.3189n c = 0.5185nm;立方GaN的晶格常數(shù)公認(rèn)的數(shù)值為 0.452nm 左右。Ga溶于水、酸和堿,而在熱的堿溶液中以非常緩慢的速度溶解。
讓GaN在終端設(shè)備領(lǐng)域顯得特別有前途的是5G無(wú)線電和電源技術(shù)以及超快速充電配件。在超快速充電配件中,明顯的表現(xiàn)是,與傳統(tǒng)的硅部件相比,GaN在較小的面積內(nèi)具有更好的熱效率和功率效率。
氮化鎵GaN材料的研究與應(yīng)用是當(dāng)前全球半導(dǎo)體研究的和熱點(diǎn)。它是一種用于開(kāi)發(fā)微電子器件和光電子器件的新型半導(dǎo)體材料。繼代Ge、Si半導(dǎo)體材料、第二代GaAs、InP化合物半導(dǎo)體材料之后的第三代半導(dǎo)體材料。具有寬的直接帶隙、強(qiáng)的原子鍵、高的導(dǎo)熱率、良好的化學(xué)穩(wěn)定性(幾乎不被任何酸腐蝕)和強(qiáng)的抗輻射性能。應(yīng)用于光電子、高溫大功率器件以及高頻微波器件中的應(yīng)用具有廣闊的前景。