Гетероструктуры на основе нитрида галлия

За последнее десятилетие гетероструктуры на основе GaN получили широкое распространение в области силовой и СВЧ электроники. Сравнение удельных сопротивлений в открытом состоянии транзисторов на основе гетероструктур GaN и МДП-транзисторов, изготовленных по кремниевым технологиям LDMOS и SJ CoolMOS, позволяет примерно сопоставить площади кристаллов, необходимые для реализации одинаковых по сопротивлению устройств. Площадь кристалла GaN HEMT почти в 5 раз меньше, чем кристалл с SJ CoolMOS и в 123 раза меньше кристалла LDMOS. Таким образом, гетероструктуры GaN позволяют продолжить тенденцию к уменьшению размеров микроэлектронных устройств, а совместимость процесса изготовления элементной базы на основе гетероструктур GaN с производственными линиями, реализующими кремниевую технологию, позволяет наладить её массовое производство и снизить стоимость. В течение следующих десяти лет ожидается двукратное увеличение рынка подобных электронных устройств.

Благодаря наличию макроскопической поляризации на границе гетерослоев AlGaN/GaN и возникновению в слое GaN двумерного электронного газа (ДЭГ) транзисторы в закрытом состоянии способны выдерживать большие напряжения на стоке, а в открытом состоянии обладают низким сопротивлением в канале, обеспечивая тем самым высокую плотность по мощности.