Потешкоће у припреми ГаН

Као полупроводнички материјал треће генерације, галијум нитрид се често пореди саСилицијум карбид. Галијум нитрид и даље показује своју супериорност са својим великим појасним размаком, високим напоном пробоја, високом топлотном проводљивошћу, великом брзином засићеног дрифта електрона и јаком отпорношћу на зрачење. Али неоспорно је да, као и силицијум карбид, галијум нитрид такође има различите техничке потешкоће.

Проблем материјала подлоге

Степен подударности између подлоге и решетке филма утиче на квалитет ГаН филма. Тренутно се најчешће користи супстрат сафир (Ал2О3). Ова врста материјала се широко користи због своје једноставне припреме, ниске цене, добре термичке стабилности и може се користити за узгој великих филмова. Међутим, због велике разлике у константи решетке и коефицијенту линеарне експанзије од галијум нитрида, припремљени филм од галијум нитрида може имати дефекте као што су пукотине. С друге стране, пошто монокристал супстрата није решен, густина хетероепитаксијалног дефекта је прилично висока, а поларитет галијум нитрида превелик, тешко је добити добар омски контакт метал-полупроводник кроз високо допинговање, па је процес производње је компликованији.

Проблеми са припремом филма галијум нитрида

Главне традиционалне методе за припрему ГаН танких филмова су МОЦВД (депозиција металном органском паром), МБЕ (епитаксија молекулским снопом) и ХВПЕ (епитаксија хидридне парне фазе). Међу њима, МОЦВД метода има велики излаз и кратак циклус раста, што је погодно за масовну производњу, али је потребно жарење након раста, а резултујући филм може имати пукотине, што ће утицати на квалитет производа; МБЕ метода се може користити само за припрему мале количине ГаН филма истовремено и не може се користити за производњу великих размера; кристали ГаН добијени ХВПЕ методом су бољег квалитета и брже расту на вишим температурама, али високотемпературна реакција има релативно високе захтеве за производну опрему, трошкове производње и технологију.