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氮化镓特性及发展历史
主要半导体材料特性
材料 Si GaAs GaN SiC(4H) ZnO AlN β-Ga2O3 金刚石
禁带宽度
1.1 1.43 3.39 3.0 3.37 6.2 4.9 5.5
Eg(eV)
熔点
1420 1240 2500 2540 1975 2800 1740 4000
（℃）
电子迁移率
1500 8500 1000 800 196 300 10-200 2000
(cm/Vs)
空穴迁移率
600 400 200 50 50 14 1800
(cm/Vs)
临界击穿电场
0.3 0.6 3.3 4.0 14 8 10.0
Ec(MV/cm)
电子饱和速度
1.0 1.0 3.5 2.0 3.2 2.7
7
Vs(10 cm/s)
介电常数 11.8 12.5 5.5 9.7 8.75 3.6 10 5.68
热导率
1.5 0.46 3.3 4.9 3.3 13.6/22.8 20-120
(W/cm.k)
氮化镓特性及发展历史
uGaN的先天优势明显：宽禁带、高击穿电压、高频、耐高温、高功率密度
• 氮化镓 ，分子式GaN，是氮和镓的化合物 ；
• 氮化镓是宽禁带材料 ，其禁带宽度 （3.4eV）是硅 （1.1eV）的3倍 ，可制造高耐压器件 ；
• 击穿电场是硅材料的10倍 ，功率密度比砷化镓器件高十倍 ，器件可小型化 ；
• 电子饱和漂移速度高 ，可制备高频器件(300GHz) ，适用于5G以上通讯 ；
• 热导率大 ，更高的工作环境温度(300℃以上) ，
• 在宽波谱、高功率、高效率的微电子、电力电子、光电子等器件方面有领先地位。
氮化镓特性及发展历史
主要半导体应用领域
l 碳化硅和氮化镓适用于高压工作场合 ，
l 碳化硅更适合高温应用场合 ，
l 氮化镓由于高速电子迁移的特点更适
用于高频工作场合。
氮化镓特性及发展历史
衬底材料与氮化镓外延层性能比较
衬底材料 Al2O3 SiC Si
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