III-V-verbindingshalfgeleider met een bandgap van ongeveer 3,4 eV. Wordt gebruikt voor blauwe leds en voor hoogfrequente en vermogensapparaten.
Japanse benaming: GaN(窒化ガリウム)
“GaN (galliumnitride)” komt voor in 50 oefenvragen uit 10 onderwerpen, bijv. Verbindingshalfgeleiders, Vermogenshalfgeleiders, Epitaxiale groei.
Vakgebied: Verbindingshalfgeleiders
Antwoord: C. Een tweedimensionaal elektronengas (2DEG) dat door polarisatie aan het AlGaN/GaN-grensvlak ontstaat
In een GaN-HEMT ontstaat aan het grensvlak van AlGaN en GaN door het verschil tussen spontane en piëzo-elektrische polarisatie een tweedimensionaal elektronengas (2DEG) met een hoge dichtheid van ca. 10¹³ cm⁻². Omdat elektronen zonder dotering ontstaan, is er weinig verstrooiing en is de mobiliteit hoog, ca. 2000 cm²/V·s, zodat een lage aan-weerstand en snel schakelen samengaan. Omdat het 2DEG ook bij 0 V gatespanning aanwezig is, is de basisstructuur van het normally-on-type.
Antwoord: A. Halfgeleiders met brede bandkloof (wide bandgap)
Halfgeleiders met een bandkloof van ruwweg 3 eV of meer worden wide-bandgap-halfgeleiders genoemd, met SiC (ca. 3,3 eV) en GaN (ca. 3,4 eV) als voornaamste voorbeelden. Ze hebben een hoog kritiek doorslagveld en weinig intrinsieke ladingdragers, waardoor ze ook bij hoge temperatuur gemakkelijk werken, en worden gebruikt voor vermogenscomponenten met hoge doorslagspanning en laag verlies en voor hoogfrequente componenten. Nog bredere materialen zoals Ga2O3 (ca. 4,8 eV) en diamant (ca. 5,5 eV) heten ultra-wide-bandgap-halfgeleiders.
In een GaN-HEMT ontstaat aan het grensvlak van AlGaN en GaN door het verschil tussen spontane en piëzo-elektrische polarisatie een tweedimensionaal elektronengas (2DEG) met een hoge dichtheid van ca.
Wat is het juiste kanaal waardoor de stroom vloeit in een G…3,3 eV) en GaN (ca.
Wat is de verzamelnaam voor halfgeleiders met een grotere b…SiC en GaN schakelen met zeer snelle spanningsveranderingen (dv/dt) en stroomveranderingen (di/dt) van enkele tientallen tot 100 V/ns, waardoor piekspanningen door parasitaire inductanties van de bedrading en elektromagnetische ruis (EMI) door stromen via parasitaire capaciteiten gemakkelijk groot worden.
Welk probleem vraagt om speciale tegenmaatregelen bij snel …GaN-vermogenscomponenten kunnen snel schakelen met enkele honderden kHz tot MHz, zodat transformatoren en condensatoren in opladers klein kunnen worden en compacte opladers met hoog vermogen zijn verwezenlijkt waarvan het volume bij hetzelfde vermogen ongeveer gehalveerd is.
Welk voorbeeld van een alledaags product waarin GaN-vermoge…GaN ontleedt gemakkelijk bij hoge temperatuur en hoge druk en kan niet uit een smelt worden getrokken.
Welk type substraat wordt in GaN-componenten gewoonlijk geb…SiC (siliciumcarbide) Bandgap (bandkloof) GaAs (galliumarsenide) HEMT (high electron mobility transistor) MOCVD (metaalorganische dampafzetting) InP (indiumfosfide) Tweedimensionaal elektronengas (2DEG) Numerieke apertuur (NA) Ga2O3 (galliumoxide) Normally-off