نتريد الغاليوم

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

نتريد الغاليوم ( GaN ) هو شبه موصل ثنائي من النوع III / V ذو فجوة نطاق مباشرة، ويُستخدم على نطاق واسع في الثنائيات الباعثة للضوء الأزرق منذ تسعينيات القرن الماضي. يتميز هذا المركب بصلابته العالية وبنيته البلورية من نوع وورتزيت . تمنحه فجوة نطاقه الواسعة التي تبلغ 3.4 إلكترون فولت خصائص مميزة لتطبيقات الإلكترونيات الضوئية ، [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] والأجهزة عالية القدرة وعالية التردد. على سبيل المثال، يُعد نتريد الغاليوم الركيزة التي تُتيح تصنيع ثنائيات الليزر البنفسجية (405 نانومتر) دون الحاجة إلى مضاعفة التردد البصري غير الخطي .  

حساسيته للإشعاع المؤين منخفضة (مثل نتريدات المجموعة الثالثة الأخرى )، مما يجعله مادة مناسبة لمصفوفات الخلايا الشمسية للأقمار الصناعية . كما يمكن أن تستفيد التطبيقات العسكرية والفضائية منه، حيث أظهرت الأجهزة استقرارًا في بيئات ذات إشعاع عالٍ . [ 13 ]

نظرًا لقدرة ترانزستورات نيتريد الغاليوم (GaN) على العمل في درجات حرارة وفولتيات أعلى بكثير من ترانزستورات زرنيخيد الغاليوم (GaAs)، فإنها تُعدّ مثاليةً كمضخمات طاقة عند ترددات الميكروويف. إضافةً إلى ذلك، يُقدّم نيتريد الغاليوم خصائص واعدة لأجهزة تيراهيرتز . [ 14 ] وبفضل كثافة الطاقة العالية وحدود انهيار الجهد، يبرز نيتريد الغاليوم أيضًا كمرشح واعد لتطبيقات محطات قاعدة شبكات الجيل الخامس (5G). منذ أوائل العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين، ازداد استخدام ترانزستورات طاقة نيتريد الغاليوم في مصادر الطاقة للأجهزة الإلكترونية، لتحويل التيار المتردد الرئيسي إلى تيار مستمر منخفض الجهد ، فضلًا عن تطبيقات الجهد العالي مثل محولات جر المركبات الكهربائية [ 15 ]، وذلك بفضل صغر حجمها وسرعة تبديلها وكفاءتها العالية.

الخصائص الفيزيائية

بلورة GaN

يُعدّ نتريد الغاليوم (GaN) مادة شبه موصلة ذات فجوة نطاق واسعة، شديدة الصلابة ( صلابة كنوب 14.21  جيجا باسكال [ 16 ] : 4 )، ومستقرة ميكانيكيًا، وتتميز بسعة حرارية عالية وموصلية حرارية عالية. [ 17 ] في حالته النقية، يقاوم التشقق، ويمكن ترسيبه على شكل أغشية رقيقة على الياقوت أو كربيد السيليكون ، على الرغم من اختلاف ثوابت الشبكة البلورية بينهما . [ 17 ] يمكن تطعيم نتريد الغاليوم بالسيليكون (Si) أو بالأكسجين [ 18 ] ليصبح من النوع n ، وبالمغنيسيوم (Mg) ليصبح من النوع p . [ 19 ] [ 20 ] مع ذلك، تُغيّر ذرات السيليكون والمغنيسيوم طريقة نمو بلورات نتريد الغاليوم، مما يُولّد إجهادات شد ويجعلها هشة. [ 21 ] كما تميل مركبات نتريد الغاليوم إلى امتلاك كثافة عالية للعيوب البلورية ، تتراوح بين 10⁸ و10¹⁰ عيب لكل سنتيمتر مربع. [ 22 ]

أجرى مختبر أبحاث الجيش الأمريكي ( ARL) أول قياس لسرعة الإلكترون في المجال العالي في نتريد الغاليوم (GaN) عام 1999. [ 23 ] وقد حصل العلماء في مختبر أبحاث الجيش الأمريكي تجريبياً على ذروة سرعة الحالة المستقرة تبلغتم الحصول على سرعة انتقال تبلغ 1.9 × 10⁷ سم/ث  ، بزمن انتقال قدره 2.5 بيكو ثانية، عند مجال كهربائي مقداره 225  كيلو فولت/سم. وبناءً على هذه المعلومات، تم حساب حركة الإلكترونات ، مما وفر بيانات لتصميم أجهزة نيتريد الغاليوم.

التطورات

كانت إحدى أقدم عمليات تصنيع نتريد الغاليوم في مختبر جورج هربرت جونز في عام 1932. [ 24 ]

تم إجراء عملية تركيب مبكرة لنيتريد الغاليوم بواسطة روبرت جوزا وهاري هان في عام 1938. [ 25 ]

يمكن الحصول على نتريد الغاليوم (GaN) عالي الجودة البلورية عن طريق ترسيب طبقة عازلة في درجات حرارة منخفضة. [ 26 ] وقد أدى هذا النوع عالي الجودة من نتريد الغاليوم إلى اكتشاف نتريد الغاليوم من النوع p، [ 19 ] وثنائيات باعثة للضوء الأزرق/فوق البنفسجي ذات وصلة p-n، [ 19 ] والانبعاث المحفز في درجة حرارة الغرفة [ 27 ] (وهو أمر ضروري لعمل الليزر). [ 28 ] وقد أدى ذلك إلى تسويق ثنائيات باعثة للضوء الأزرق عالية الأداء وثنائيات ليزر بنفسجية طويلة العمر، وإلى تطوير أجهزة تعتمد على النتريد مثل كاشفات الأشعة فوق البنفسجية وترانزستورات تأثير المجال عالية السرعة .

مصابيح LED

أكملت الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) عالية السطوع المصنوعة من نيتريد الغاليوم (GaN) نطاق الألوان الأساسية، وأتاحت تطبيقاتٍ مثل شاشات LED كاملة الألوان قابلة للرؤية في ضوء النهار، ومصابيح LED بيضاء، وأجهزة ليزر زرقاء . استخدمت أولى الثنائيات الباعثة للضوء عالية السطوع المصنوعة من نيتريد الغاليوم طبقة رقيقة من نيتريد الغاليوم مُرَسَّبة بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOVPE) على الياقوت . ومن الركائز الأخرى المستخدمة أكسيد الزنك ، الذي لا يتجاوز عدم تطابق ثابت الشبكة فيه 2%، وكربيد السيليكون (SiC). [ 29 ] تُعتبر أشباه موصلات النيتريد من المجموعة الثالثة، بشكل عام، من أكثر عائلات أشباه الموصلات الواعدة لتصنيع الأجهزة البصرية في نطاق الموجات القصيرة المرئية والأشعة فوق البنفسجية.

ترانزستورات GaN ودوائر الطاقة المتكاملة

بفضل جهد الانهيار العالي جدًا [ 30 ] ، وحركية الإلكترونات العالية ، وسرعة التشبع العالية ، يُعدّ نتريد الغاليوم (GaN) خيارًا مثاليًا لتطبيقات الميكروويف عالية القدرة ودرجة الحرارة، كما يتضح من معامل جونسون العالي . تشمل الأسواق المحتملة للأجهزة عالية القدرة/عالية التردد القائمة على نتريد الغاليوم مضخمات طاقة ترددات الراديو للميكروويف (مثل تلك المستخدمة في نقل البيانات اللاسلكية عالية السرعة) وأجهزة التبديل عالية الجهد لشبكات الطاقة. ومن التطبيقات المحتملة واسعة الانتشار لترانزستورات الترددات الراديوية القائمة على نتريد الغاليوم استخدامها كمصدر للميكروويف في أفران الميكروويف ، بدلاً من المغنطرونات المستخدمة حاليًا. تعني فجوة النطاق الكبيرة أن أداء ترانزستورات نتريد الغاليوم يبقى ثابتًا حتى درجات حرارة أعلى (حوالي 400 درجة مئوية [ 31 ] ) من ترانزستورات السيليكون (حوالي 150 درجة مئوية [ 31 ] )، وذلك لأنها تقلل من تأثيرات التوليد الحراري لحاملات الشحنة المتأصلة في أي شبه موصل. تم عرض أول ترانزستورات تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية من نتريد الغاليوم (GaN MESFET ) تجريبياً في عام 1993 [ 32 ] ويجري تطويرها بنشاط.  

في عام 2010، أصبحت ترانزستورات GaN ذات نمط التحسين متاحة على نطاق واسع. [ 33 ] كانت الترانزستورات المتاحة آنذاك من النوع n فقط. [ 33 ] صُممت هذه الأجهزة لتحل محل ترانزستورات MOSFET في التطبيقات التي تُعد فيها سرعة التبديل أو كفاءة تحويل الطاقة أمرًا بالغ الأهمية. تُصنع هذه الترانزستورات عن طريق تنمية طبقة رقيقة من GaN على رقاقة سيليكون قياسية، ويُشار إليها غالبًا باسم GaN-on-Si من قِبل الشركات المصنعة. [ 34 ] يسمح هذا للترانزستورات بالحفاظ على تكاليف مماثلة لترانزستورات MOSFET المصنوعة من السيليكون، ولكن مع الأداء الكهربائي الفائق لـ GaN، ويتضمن ذلك تنمية GaN على رقائق السيليكون باستخدام تقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOCVD Epitaxy). [ 35 ] يُعد استخدام طبقة AlInGaN رباعية متطابقة الشبكة ذات عدم تطابق استقطاب تلقائي منخفض مقبول مع GaN حلاً آخر يبدو قابلاً للتطبيق لتحقيق ترانزستورات HFET ذات قناة GaN بنمط التحسين . [ 36 ]

في تطبيقات الطاقة، تتوفر ترانزستورات GaN HEMTs بمستويات تكامل متنوعة، تشمل التكامل المنفصل، والتكامل المتتالي ، وICeGaN [ 37 ] ، وتكامل دائرة القيادة. [ 38 ] تدمج دوائر GaN المتكاملة بشكل متجانس ترانزستور GaN FET، ودائرة القيادة القائمة على GaN، ودائرة الحماية في جهاز واحد للتثبيت السطحي. [ 39 ] [ 40 ] يعني التكامل أن حلقة قيادة البوابة تتمتع بمقاومة شبه معدومة، مما يُحسّن الكفاءة بشكل أكبر من خلال القضاء شبه التام على خسائر إيقاف تشغيل الترانزستور. بدأت الدراسات الأكاديمية لتطوير دوائر GaN المتكاملة للطاقة منخفضة الجهد في جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا (HKUST)، وتم عرض أولى الأجهزة في عام 2015. وبدأ الإنتاج التجاري لدوائر GaN المتكاملة للطاقة في عام 2018.

منطق CMOS

في عام 2016، تم الإبلاغ عن أول منطق CMOS من نيتريد الغاليوم باستخدام ترانزستورات PMOS وNMOS بأطوال بوابة تبلغ 0.5  ميكرومتر (كان عرض بوابة ترانزستورات PMOS وNMOS 500  ميكرومتر و50  ميكرومتر على التوالي). [ 41 ]

التطبيقات

مصابيح LED وليزر

تُستخدم ثنائيات الليزر البنفسجية المصنوعة من نيتريد الغاليوم (GaN) لقراءة أقراص بلو راي . يسمح مزيج نيتريد الغاليوم مع الإنديوم ( InGaN ) أو الألومنيوم ( AlGaN )، بفجوة نطاق تعتمد على نسبة الإنديوم أو الألومنيوم إلى الغاليوم، بتصنيع ثنائيات باعثة للضوء ( LEDs ) بألوان تتراوح من الأحمر إلى فوق البنفسجي. [ 29 ]

الترانزستورات ودوائر الطاقة المتكاملة

ترانزستورات GaN عالية الحركة الإلكترونية (مصنعة بواسطة معهد فرديناند براون )
شاحن الحائط GaN USB-PD بقدرة 30  واط (على اليمين) أصغر بكثير من الشاحن التقليدي المصنوع من السيليكون (على اليسار) بنفس تصنيف الطاقة.

تُعدّ ترانزستورات نيتريد الغاليوم (GaN) مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ترددات عالية، وجهودًا عالية، ودرجات حرارة عالية، وكفاءة عالية. [ 42 ] [ 43 ] يتميز نيتريد الغاليوم بكفاءة عالية في نقل التيار، مما يعني في النهاية فقدان طاقة أقل على شكل حرارة. [ 44 ]

تُطرح ترانزستورات GaN عالية الحركة الإلكترونية (HEMT) تجاريًا منذ عام 2006، وقد لاقت رواجًا فوريًا في تطبيقات البنية التحتية اللاسلكية المختلفة نظرًا لكفاءتها العالية وقدرتها على العمل بجهد عالٍ. وسيُستخدم جيل ثانٍ من هذه الأجهزة، ذات أطوال البوابات الأقصر، في تطبيقات الاتصالات السلكية واللاسلكية والفضاء ذات الترددات العالية. [ 45 ]

توفر ترانزستورات تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة ( MOSFET ) وترانزستورات تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية ( MESFET ) القائمة على نيتريد الغاليوم (GaN) مزايا عديدة، منها انخفاض الفقد في الإلكترونيات عالية القدرة، لا سيما في تطبيقات السيارات والسيارات الكهربائية. [ 46 ] ومنذ عام 2008، أصبح بالإمكان تصنيعها على ركيزة من السيليكون. [ 46 ] كما تم تصنيع ثنائيات شوتكي الحاجزة (SBDs) عالية الجهد (800  فولت) . [ 46 ]

تتيح الكفاءة العالية وكثافة الطاقة العالية لدوائر إدارة الطاقة المتكاملة المصنوعة من نيتريد الغاليوم تقليل حجم ووزن وعدد مكونات التطبيقات بما في ذلك شواحن الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والإلكترونيات الاستهلاكية ومعدات الحوسبة والمركبات الكهربائية.

تتمتع الإلكترونيات القائمة على GaN (وليس GaN النقي) بإمكانية خفض استهلاك الطاقة بشكل كبير، ليس فقط في التطبيقات الاستهلاكية ولكن حتى بالنسبة لشركات نقل الطاقة .

على عكس ترانزستورات السيليكون التي تنطفئ عند ارتفاعات الطاقة المفاجئة، فإن ترانزستورات نيتريد الغاليوم (GaN) عادةً ما تكون أجهزة تعمل في وضع الاستنزاف (أي أنها تعمل/تقاوم عندما يكون جهد البوابة-المصدر صفرًا). وقد اقتُرحت عدة طرق للوصول إلى وضع الإيقاف الطبيعي (أو وضع E)، وهو أمر ضروري للاستخدام في إلكترونيات الطاقة: [ 47 ] [ 48 ]

  • زرع أيونات الفلور تحت البوابة (الشحنة السالبة لأيونات الفلور تحفز استنزاف القناة)
  • استخدام مجموعة بوابات من نوع MIS، مع تجويف AlGaN
  • دمج زوج متتالي يتكون من ترانزستور GaN يعمل بشكل طبيعي و MOSFET سيليكون منخفض الجهد
  • استخدام طبقة من النوع p فوق الوصلة غير المتجانسة AlGaN/GaN

الرادارات

تُستخدم تقنية GaN أيضًا في الإلكترونيات العسكرية مثل رادارات المصفوفة الممسوحة إلكترونيًا النشطة . [ 49 ]

أطلقت مجموعة تاليس رادار Ground Master 400 في عام 2010 باستخدام تقنية GaN. وفي عام 2021، قامت تاليس بتشغيل أكثر من 50,000 جهاز إرسال GaN على أنظمة الرادار. [ 50 ]

موّل الجيش الأمريكي شركة لوكهيد مارتن لدمج تقنية الأجهزة النشطة المصنوعة من نيتريد الغاليوم في نظام الرادار AN/TPQ-53، وذلك لاستبدال نظامي الرادار متوسطي المدى AN/TPQ-36 و AN/TPQ-37 . [ 51 ] [ 52 ] صُمم نظام الرادار AN/TPQ-53 للكشف عن أنظمة إطلاق النار غير المباشر للعدو وتصنيفها وتتبعها وتحديد مواقعها، بالإضافة إلى أنظمة الطائرات المسيّرة. [ 53 ] وفّر نظام الرادار AN/TPQ-53 أداءً مُحسّنًا، وقدرة أكبر على الحركة، وموثوقية ودعمًا مُعزّزين، وتكلفة دورة حياة أقل، وطاقمًا أصغر مقارنةً بنظامي AN/TPQ-36 وAN/TPQ-37. [ 51 ]

نشرت شركة لوكهيد مارتن رادارات تشغيلية تكتيكية أخرى بتقنية نيتريد الغاليوم في عام 2018، بما في ذلك نظام الرادار متعدد المهام TPS-77 الذي تم نشره في لاتفيا ورومانيا . [ 54 ] وفي عام 2019، طورت شركة ELTA Systems Limited ، الشريكة لشركة لوكهيد مارتن ، رادار ELM-2084 متعدد المهام القائم على تقنية نيتريد الغاليوم ، والذي كان قادرًا على اكتشاف وتتبع الطائرات والأهداف الباليستية، مع توفير توجيه للتحكم في إطلاق النار لاعتراض الصواريخ أو مدفعية الدفاع الجوي.

في 8 أبريل 2020، أجرت شركة ساب اختبار طيران لرادارها الجديد من نوع AESA ذي النطاق X والمصمم بتقنية GaN، وذلك على متن مقاتلة JAS-39 Gripen . [ 55 ] وتقدم ساب بالفعل منتجات مزودة برادارات تعتمد على تقنية GaN، مثل رادار Giraffe ، و Erieye ، و GlobalEye ، وArexis EW. [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] كما توفر ساب أنظمة فرعية رئيسية، وتجميعات، وبرمجيات لنظام AN/TPS-80 (G/ATOR). [ 60 ]

تعمل منظمة البحث والتطوير الدفاعية الهندية على تطوير رادار فيروباخشا لطائرة سوخوي سو-30 إم كي آي، باستخدام تقنية نيتريد الغاليوم. ويُعدّ هذا الرادار تطويراً لرادار أوتام ذي المصفوفة الإلكترونية النشطة (AESA) المُستخدم في طائرة هال تيجاس، والذي يعتمد على تقنية زرنيخيد الغاليوم . [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]

قامت شركة أسيلسان التركية بتسليم أول رادار AESA تركي قائم على GaN، وهو ALP 300-G ، إلى القوات المسلحة التركية في مايو 2024. [ 64 ]

النانو

تم اقتراح استخدام أنابيب نانوية وأسلاك نانوية من نيتريد الغاليوم في تطبيقات الإلكترونيات النانوية ، والإلكترونيات الضوئية، وتطبيقات الاستشعار الكيميائي الحيوي. [ 65 ] [ 66 ]

إمكانات الإلكترونيات الدورانية

عند تطعيمها بمعدن انتقالي مناسب مثل المنغنيز ، تصبح مادة واعدة في مجال الإلكترونيات الدورانية ( أشباه الموصلات المغناطيسية ). [ 29 ]

توليف

ركائز سائبة

يمكن إنماء بلورات نتريد الغاليوم (GaN) من مصهور الصوديوم/الغاليوم تحت ضغط 100 ضغط جوي من النيتروجين عند درجة حرارة 750  درجة مئوية. ولأن الغاليوم لا يتفاعل مع النيتروجين عند درجات حرارة أقل من 1000  درجة مئوية، يجب تحضير المسحوق من مادة أكثر تفاعلاً، وعادةً ما يتم ذلك بإحدى الطرق التالية:

2 Ga + 2 NH 3 → 2 GaN + 3 H 2 [ 67 ]
جا 2 يا 3 + 2 نه 3 → 2 جالون + 3 ح 2 يا [ 68 ]

يمكن أيضًا تصنيع نتريد الغاليوم عن طريق حقن غاز الأمونيا في الغاليوم المنصهر عند900-980  درجة مئوية عند الضغط الجوي العادي. [ 69 ]

الترسيب الكيميائي للبخار المعدني العضوي

تُزرع مصابيح LED الزرقاء والبيضاء والأشعة فوق البنفسجية على نطاق صناعي باستخدام تقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOVPE) . [ 70 ] [ 71 ] المواد الأولية هي الأمونيا مع ثلاثي ميثيل غاليوم أو ثلاثي إيثيل غاليوم ، والغاز الحامل هو النيتروجين أو الهيدروجين . تتراوح درجة حرارة النمو بين800 و 1100  درجة مئوية . إدخال ثلاثي ميثيل الألومنيوم و/أو ثلاثي ميثيل الإنديوم ضروري لنمو الآبار الكمومية وأنواع أخرى من الهياكل غير المتجانسة .

الترسيب الجزيئي الشعاعي

تُنمى بلورات نيتريد الغاليوم (GaN) تجاريًا باستخدام تقنية الترسيب الجزيئي الشعاعي (MBE). وتنقسم عملية نمو نيتريد الغاليوم بتقنية MBE إلى فئتين: الترسيب الجزيئي الشعاعي بالأمونيا (NH₃ - MBE) والترسيب الجزيئي الشعاعي بمساعدة البلازما (PA-MBE). في NH₃ - MBE، يُستخدم الأمونيا (NH₃ ) كمصدر للنيتروجين، بينما تُستخدم بلازما ترددات الراديو النيتروجينية في PA-MBE. [ 72 ] ويمكن تعديل هذه العملية لتقليل كثافة العيوب البلورية. أولًا، يُسلط شعاع أيوني على سطح النمو لإنشاء خشونة نانوية. ثم يُصقل السطح. وتتم هذه العملية في بيئة مفرغة. تستخدم طرق الصقل عادةً إلكتروليتًا سائلًا وإشعاعًا فوق بنفسجيًا لإزالة طبقة رقيقة من الأكسيد من الرقاقة ميكانيكيًا. وقد طُوّرت مؤخرًا طرق تستخدم إلكتروليتات بوليمرية صلبة خالية من المذيبات ولا تتطلب إشعاعًا قبل الصقل. [ 73 ]

أمان

يُعد غبار نتريد الغاليوم مادة مهيجة للجلد والعينين والرئتين. وقد وردت في مراجعة نُشرت عام 2004 تقارير عن الجوانب البيئية والصحية والسلامة لمصادر نتريد الغاليوم (مثل ثلاثي ميثيل الغاليوم والأمونيا ) ودراسات مراقبة الصحة المهنية لمصادر الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني. [ 74 ]

إن مادة GaN الصلبة غير سامة ومتوافقة حيوياً . [ 75 ] لذلك، يمكن استخدامها في الأقطاب الكهربائية والإلكترونيات الخاصة بالزرعات في الكائنات الحية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 هاينز، ويليام م.، محرر. (2011). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 92  ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي . ص  4.64. ISBN 1-4398-5511-0.
  2. ↑ هارافوجي، كينجي؛ تسوتشيا، تاكو؛ كاوامورا، كاتسويوكي (2004). "محاكاة الديناميكا الجزيئية لتقييم نقطة انصهار بلورة نتريد الغاليوم من نوع وورتزيت". مجلة الفيزياء التطبيقية . 96 (5): 2501. Bibcode : 2004JAP....96.2501H . doi : 10.1063/1.1772878 .
  3. ↑ فوستر، كوري م.؛ كولازو، رامون؛ سيتار، زلاتكو؛ إيفانيسيفيتش، ألبينا (2013). "ملخص دراسة جامعة ولاية كارولينا الشمالية: استقرار نتريد الغاليوم القطبي Ga وN في المحاليل المائية". لانغمير . 29 (1): 216-220 . doi : 10.1021/la304039n . PMID 23227805 . 
  4. ^ يوهان ستريدوم. مايكل دي رويج؛ ديفيد روش؛ أليكس ليدو (2019). ترانزستورات GaN لتحويل الطاقة بكفاءة ( الطبعة الثالثة). كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية: وايلي. ص. 3. رقم ISBN   978-1-119-59442-0.
  5. ↑ ميون، كريستيان (2005). "دراسة الخصائص الحرارية لنيتريد الغاليوم باستخدام تقنية أوميغا الثلاثة" ، أطروحة، جامعة ولاية كارولينا الشمالية.
  6. ↑ فورغافتمان، إيغور؛ ماير، جيري ر. (2003). "معاملات النطاق لأشباه الموصلات المحتوية على النيتروجين". مجلة الفيزياء التطبيقية . 94 (6): 3675-3696 . doi : 10.1063/1.1600519 .
  7. ↑ بوغروف ف.، ليفينشتاين م.إ.، روميانتسيف س.ل.، زوبريلوف أ.، في خصائص مواد أشباه الموصلات المتقدمة GaN، AlN، InN، BN، SiC، SiGe . المحررون: ليفينشتاين م.إ.، روميانتسيف س.ل.، شور م.س.، جون وايلي وأولاده، نيويورك، 2001، 1-30
  8. ↑ هاينز، ويليام م.، محرر. (2011). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 92 ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي . ص 5.12. ISBN   1-4398-5511-0.
  9. ↑ "صحيفة بيانات السلامة" . Fishersci.com . Thermo Fisher Science. 2020. تم الاطلاع عليها بتاريخ 18 فبراير 2024 .
  10. ↑ تشيلي، ك. (2024). "الأصول الذرية لمراكز الإضاءة المختلفة والتوصيلية من النوع n في نتريد الغاليوم: استكشاف العيوب النقطية الناتجة عن الكروم والمنغنيز والأكسجين من خلال نهج ديناميكي حراري من المبادئ الأولى" . كيمياء المواد . 36 (13): 6392-6409 . doi : 10.1021/acs.chemmater.4c00178 . PMC 11238542 . 
  11. ↑ دي كارلو، أ. (2001). "ضبط الخصائص البصرية للهياكل النانوية القائمة على نيتريد الغاليوم عن طريق حجب الشحنة". فيزيكا ستاتوس سوليدي أ . 183 (1): 81-85 . رمز Bibcode : 2001PSSAR.183...81D . doi : 10.1002/1521-396X(200101)183:1 < 81::AID-PSSA81 > 3.0.CO ; 2-N .
  12. ↑ أراكاوا، ي. (2002). "التقدم في النقاط الكمومية القائمة على نيتريد الغاليوم لتطبيقات الإلكترونيات الضوئية". مجلة IEEE للمواضيع المختارة في الإلكترونيات الكمومية . 8 (4): 823-832 . Bibcode : 2002IJSTQ...8..823A . doi : 10.1109/JSTQE.2002.801675 .
  13. ↑ ليدو، ألكسندر؛ ويتشر، ج. براندون؛ سمولي، كين (مارس 2011). "خصائص ترانزستور تأثير المجال المصنوع من نتريد الغاليوم المحسن (eGaN) تحت ضغط طويل الأمد" (ملف PDF) . مؤتمر GOMAC التقني.
  14. ↑ أهي، كيارش (سبتمبر 2017). "مراجعة للأجهزة القائمة على نيتريد الغاليوم لتشغيل الترددات تيراهيرتز" . الهندسة البصرية . 56 (9) 090901. Bibcode : 2017OptEn..56i0901A . doi : 10.1117/1.OE.56.9.090901 – عبر SPIE.
  15. ↑ دي أزكويناغا، دييغو (6 فبراير 2025). "تقنية نيتريد الغاليوم تُحسّن تصميم الطاقة في المركبات الكهربائية" . أخبار إلكترونيات الطاقة . تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2026 .
  16. ↑ "نتريد الغاليوم كمادة كهروميكانيكية. RZ. IEEE 2014" (PDF) .
  17. 1 2 أكاساكي، إي.؛ أمانو، هـ. (1997). "نمو البلورات والتحكم في موصلية أشباه موصلات نتريد المجموعة الثالثة وتطبيقها على باعثات الضوء ذات الطول الموجي القصير" . المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 36 (9A): 5393. Bibcode : 1997JaJAP..36.5393A . doi : 10.1143/JJAP.36.5393 .
  18. ↑ ويتزل، سي.؛ سوسكي، تي.؛ آجر، جيه دبليو الثالث؛ فيشر، إس.؛ ماير، بي كيه؛ غريغوري، آي.؛ بوروفسكي، إس. (1996) مستوى مانح موضعي بقوة في نتريد الغاليوم المطعّم بالأكسجين ، المؤتمر الدولي لفيزياء أشباه الموصلات، برلين (ألمانيا)، 21-26 يوليو 1996.
  19. أمانو، هـ.؛ كيتو، م.؛ هيراماتسو، ك.؛ أكاساكي، إ. (1989). "التوصيل من النوع P في نتريد الغاليوم المُطعّم بالمغنيسيوم والمُعالج بتشعيع حزمة الإلكترونات منخفضة الطاقة (LEEBI)" . المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 28 ( 12 ) L2112. Bibcode : 1989JaJAP..28L2112A . doi : 10.1143/JJAP.28.L2112 .
  20. ↑ "اكتشاف نتريد الغاليوم عامل تمكين رئيسي للإلكترونيات الموفرة للطاقة" . كورنيل كرونيكل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 أكتوبر 2022 .
  21. ↑ تيراو، س.؛ إيوايا، م.؛ ناكامورا، ر.؛ كامياما، س.؛ أمانو، هـ.؛ أكاساكي، إ. (2001). "كسر البنية غير المتجانسة Al x Ga 1− x N/GaN - الاعتماد على التركيب والشوائب". المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 40 (3A): L195. Bibcode : 2001JaJAP..40..195T . doi : 10.1143/JJAP.40.L195 . S2CID 122191162 . 
  22. ↑ برويس، بول (11 أغسطس 2000). أبحاث الصمام الثنائي الأزرق تُعجّل بيوم مصادر الضوء الصلبة واسعة النطاق. مؤرشف في 25 أكتوبر 2010 في Wayback Machine . مختبر بيركلي، lbl.gov.
  23. ↑ وراباك، م.؛ شين، هـ.؛ كارانو، ج. س.؛ كولينز، س. ج.؛ كامبل، ج. س.؛ دوبوي، ر. د.؛ شورمان، م. ج.؛ فيرغسون، إ. ت. (2000). "قياس الامتصاص الكهربائي المعتمد على الزمن لخاصية مجال سرعة الإلكترون في نتريد الغاليوم". رسائل الفيزياء التطبيقية . 76 (9): 1155-1157 . Bibcode : 2000ApPhL..76.1155W . doi : 10.1063/1.125968 .
  24. ↑ أحمد، مجيد (23 مايو 2023). "نبذة تاريخية عن أشباه موصلات نتريد الغاليوم (GaN)" . EDN . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2023 .
  25. ^ جوزا، روبرت. هان ، هاري (1938). "الهياكل الكريستالية من Cu3N و GaN و InN Metallamide و Metallnitride". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 239 (3): 282-287 . دوى : 10.1002/zaac.19382390307 .
  26. ↑ أمانو، هـ.؛ ساواكي، ن.؛ أكاساكي، إ.؛ تويودا، ي. (1986). "النمو الطبقي عالي الجودة لطبقة GaN باستخدام طبقة عازلة من AlN بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني". رسائل الفيزياء التطبيقية . 48 (5): 353. Bibcode : 1986ApPhL..48..353A . doi : 10.1063/1.96549 . S2CID 59066765 . 
  27. ↑ أمانو، هـ.؛ أساهي، ت.؛ أكاساكي، إ. (1990). "الانبعاث المحفز بالقرب من الأشعة فوق البنفسجية عند درجة حرارة الغرفة من طبقة رقيقة من نيتريد الغاليوم مُنمّاة على الياقوت بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني باستخدام طبقة عازلة من نيتريد الألومنيوم". المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 29 (2): L205. Bibcode : 1990JaJAP..29L.205A . doi : 10.1143/JJAP.29.L205 . S2CID 120489784 . 
  28. ↑ أكاساكي، إي.؛ أمانو، هـ.؛ سوتا، س.؛ ساكاي، هـ.؛ تاناكا، ت.؛ كويكي، م. (1995). "الانبعاث المحفز عن طريق حقن التيار من جهاز بئر كمومي AlGaN/GaN/GaInN". المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 34 (11B) L1517. Bibcode : 1995JaJAP..34L1517A . doi : 10.7567/JJAP.34.L1517 .
  29. موركوتش ، هـ.؛ سترايت، س.؛ غاو، ج.ب.؛ لين، م.إ.؛ سفيردلوف، ب.؛ بيرنز، م. (1994). "تقنيات أجهزة أشباه الموصلات القائمة على كربيد السيليكون ذي فجوة النطاق الكبيرة، ونيتريد III-V، وZnSe II-VI". مجلة الفيزياء التطبيقية . 76 (3): 1363. Bibcode : 1994JAP....76.1363M . doi : 10.1063/1.358463 .
  30. ↑ دورا، ي.؛ تشاكرابورتي، أ.؛ مكارثي، ل.؛ كيلر، س.؛ دينبارز، س.ب.؛ ميشرا، المملكة المتحدة (2006). "تحقيق جهد انهيار عالٍ في ترانزستورات AlGaN/GaN HEMTs ذات لوحات مجال مائلة مدمجة". رسائل أجهزة الإلكترونيات IEEE . 27 (9): 713. Bibcode : 2006IEDL...27..713D . doi : 10.1109/LED.2006.881020 . S2CID 38268864 . 
  31. 1 2 "لماذا أنظمة GaN" . 29 نوفمبر 2023.
  32. ↑ آصف خان، م.؛ كوزنيا، ج. ن.؛ بهاتاراي، أ. ر.؛ أولسون، د. ت. (1993). "ترانزستور تأثير المجال المعدني شبه الموصل القائم على بلورة أحادية من نتريد الغاليوم". رسائل الفيزياء التطبيقية . 62 (15): 1786. رمز Bibcode : 1993ApPhL..62.1786A . doi : 10.1063/1.109549 .
  33. 1 2 ديفيس، سام (مارس 2010). "ترانزستور MOSFET من نوع GaN ذو وضع التحسين يقدم أداءً مثيرًا للإعجاب" . التصميم الإلكتروني . 36 (3).
  34. ↑ "تقنية GaN على السيليكون تُمكّن إلكترونيات الطاقة GaN، ولكنها لن تستحوذ إلا على أقل من 5% من صناعة مصابيح LED بحلول عام 2020" (ملف PDF) . مركبات وسيليكون متقدم . 9 (أبريل/مايو 2014). SeminconductorTODAY.
  35. ↑ إميليو، ماوريتسيو دي باولو (12 سبتمبر 2024). "إنفينون تُطوّر تقنية نيتريد الغاليوم بإنتاج رقائق بقياس 300 مم" . أخبار إلكترونيات الطاقة . مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2025. تم الاطلاع عليه في 18 أغسطس 2025 .
  36. ↑ رهبردار موجاور، حسن؛ جوسلين، جان لو؛ فاليزاده، بويا (27 يونيو 2017). "استخدام حاجز ثنائي الطبقات من AlInGaN متطابق الشبكة لتحسين حصر حاملات الشحنة في قناة ترانزستورات تأثير المجال ذات البنية غير المتجانسة AlInGaN/GaN من نوع التحسين". مجلة الفيزياء التطبيقية . 121 (24): 244502. Bibcode : 2017JAP...121x4502R . doi : 10.1063/1.4989836 . ISSN 0021-8979 . 
  37. ↑ "تقنيتنا" . أجهزة كامبريدج GaN . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2026 .
  38. ↑ لونغوباردي، جورجيا؛ إفثيميو، لويزوس؛ فيندلاي، جون؛ بريكوني، أندريا؛ كوميسكي، بيتر؛ أرنولد، مارتن؛ ميلر، ديفيد؛ أودريا، فلورين (4 مارس 2023). "تقنية ICeGaN: دائرة متكاملة للطاقة GaN سهلة الاستخدام وذاتية الحماية" . أجهزة ومكونات إلكترونيات الطاقة . 4 (مارس 2023). إلسيفير . تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2026 .
  39. ↑ "دوائر الطاقة المتكاملة من نيتريد الغاليوم" . نافيتاس .
  40. ↑ "دوائر متكاملة من نيتريد الغاليوم" . EPC .
  41. ↑ " مختبرات HRL تدّعي تصنيع أول ترانزستور CMOS من نتريد الغاليوم" . www.semiconductor-today.com
  42. ↑ "GaN: تجاوز حدود كثافة الطاقة والكفاءة | TI.com" . www.ti.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2024 .
  43. ↑ "تبسيط تحويل الطاقة في أنظمة الجهد العالي" . شركة تكساس إنسترومنتس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2024 .
  44. ↑ "شاحن أبل المدمج بتقنية GaN بقوة 30 واط" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أبريل 2022 .
  45. ↑ ندوة IEEE الدولية لعام 2010، كتاب الملخصات الفنية، الجلسة TH3D، الصفحات 164-165
  46. 1 2 3 ديفيس، سام (1 نوفمبر 2009). " يتنافس كربيد السيليكون ونيتريد الغاليوم على حصة من سوق السيارات الكهربائية" . إلكترونيات الطاقة . مؤرشف من الأصل في 20 نوفمبر 2021. تم الاسترجاع في 3 يناير 2016. توفر هذه الأجهزة فقدًا أقل أثناء تحويل الطاقة وخصائص تشغيلية تتفوق على نظيراتها المصنوعة من السيليكون التقليدي.
  47. ↑ "صنع السيليكون الجديد: إلكترونيات نتريد الغاليوم قد تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يونيو 2018 .
  48. ↑ مينغيني، ماتيو؛ هيلت، أوليفر؛ وورفل، يواكيم؛ مينغيسو، غاودينزيو (25 يناير 2017). "تقنية وموثوقية ترانزستورات GaN HEMTs ذات البوابة من النوع p والتي تعمل في وضع الإيقاف الطبيعي" . Energies . 10 (2): 153. doi : 10.3390/en10020153 . hdl : 11577/3259344 .
  49. ↑ "وحدات مصنوعة من نتريد الغاليوم تضع معيارًا جديدًا لمدة 180 يومًا للتشغيل عالي الطاقة." نورثروب غرومان ، 13 أبريل 2011.
  50. ↑ بوكوك، كريس. "سوق التصدير قوي لرادار تاليس الأرضي" . أخبار الطيران الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مايو 2021 .
  51. 1 2 براون، جاك (16 أكتوبر 2018). "تقنية نيتريد الغاليوم توسع نطاق نظام رادار Q-53 التابع للجيش" . مجلة الميكروويف والترددات الراديوية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2019 .
  52. ↑ مارتن، لوكهيد. "الجيش الأمريكي يمنح شركة لوكهيد مارتن عقدًا لتمديد مدى رادار AN/TPQ-53" . لوكهيد مارتن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2019 .
  53. ↑ مارتن، لوكهيد. "نظام الرادار AN/TPQ-53" . لوكهيد مارتن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2019 .
  54. ↑ مارتن، لوكهيد. "لوكهيد مارتن تستعرض تقنية رادار ناضجة ومثبتة خلال مناورة استطلاع للجيش الأمريكي" . لوكهيد مارتن . تاريخ الاسترجاع: 23 يوليو 2019 .
  55. ↑ "طائرة غريبن سي/دي تحلق لأول مرة مزودة برادار AESA الجديد من ساب" . مؤرشف من الأصل في 2 مايو 2020.
  56. ↑ "شركة ساب أول شركة في صناعتها تطرح تقنية نيتريد الغاليوم في السوق" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 فبراير 2016.
  57. ↑ "رادار ساب جيراف 1X يوفر مدى كشف يصل إلى 75 كم يمكن حمله يدويًا" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 أغسطس 2020.
  58. ↑ "شركة ساب تتلقى طلبية سويدية لرادارات جيراف 4A وآرثر" . مؤرشف من الأصل في 5 ديسمبر 2018.
  59. ↑ "أريكسيس - التغلب على التهديدات بالهجوم الإلكتروني" . مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2020.
  60. ↑ "شركة ساب ستزود برنامج رادار المهام الأرضية/الجوية التابع لسلاح مشاة البحرية الأمريكية (G/ATOR) بمكونات رئيسية" . 12 فبراير 2015. مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2020.
  61. ↑ «القوات الجوية ستزود أسطول طائرات سو-30 إم كي آي برادار "فيروباكشا" محلي الصنع» . إنديا توداي . 19 أكتوبر 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أكتوبر 2024 .
  62. ↑ "رادار التوجيه الراداري ذو شعاع AESA من الجيل التالي من شركة Virupaksha الهندية سيُحدث ثورة في طائرات Su-30MKI النفاثة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أكتوبر 2024 .
  63. ^ alphadefense.in (8 أكتوبر 2024). "رادار Virupaksha الوحشي لترقية Su30 MKI" . alphadefense.in . تم الاسترجاع 10 أكتوبر 2024 .
  64. ↑ "Türkiye'nin en uzun menzilli Radı ALP 300-G, artık TSK'da" . حريت (باللغة التركية). 20 مايو 2024 . تم الاسترجاع في 23 يونيو 2025 .
  65. ↑ غولدبيرغر، ج.؛ هي، ر.؛ تشانغ، ي.؛ لي، س.؛ يان، هـ.؛ تشوي، هـ.ج.؛ يانغ، ب. (2003). "أنابيب نانوية من نتريد الغاليوم أحادية البلورة". نيتشر . 422 ( 6932): 599-602 . Bibcode : 2003Natur.422..599G . doi : 10.1038/nature01551 . PMID 12686996. S2CID 4391664 .  
  66. ^ تشاو، تشاو؛ الفرج، ناصر؛ سوبيدي، رام شاندرا؛ ليانغ، جيان وي؛ العطاوي، عبد الله أ. الحمود، عبد الله أ. عبيد، محمد؛ الاسم المستعار محمد شريزال. نغ، تيان خي. أوي، بون س. (2019). "أسلاك نيتريد III على ركائز غير تقليدية: من المواد إلى تطبيقات الأجهزة الإلكترونية البصرية" . التقدم في الالكترونيات الكمومية . 61 : 1– 31. دوى : 10.1016/j.pquantelec.2018.07.001 . اتش دي ال : 10754/628417 .
  67. ↑ ريدل، رالف ؛ تشين، آي-وي (2015). علم وتكنولوجيا السيراميك، المجلد 2: المواد والخواص . وايلي-في سي إتش. رقم ISBN 978-3-527-80257-9.
  68. ↑ هوانغ، جيان جانغ؛ كو، هاو تشونغ؛ شين، شيه تشيانغ (2014). الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) المصنوعة من أشباه الموصلات النيتريدية . وودهيد. ص 68. ISBN  978-0-85709-930-3.
  69. ↑ شيباتا، م.؛ فورويا، ت.؛ ساكاغوتشي، هـ.؛ كوما، س. (1999). "تخليق نتريد الغاليوم عن طريق حقن الأمونيا في مصهور الغاليوم". مجلة نمو البلورات . 196 (1): 47-52 . Bibcode : 1999JCrGr.196...47S . doi : 10.1016/S0022-0248(98)00819-7 .
  70. ↑ US8357945B2 ، ديفلين، مارك فيليب؛ بارك، دونغ سيل ؛ ليبوف، ستيفن فرانسيس وآخرون، "بلورة نتريد الغاليوم وطريقة صنعها"، صدرت في 22 يناير 2013 
  71. ↑ "براءات اختراع جوجل" . patents.google.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 أكتوبر 2022 .
  72. ↑ موركوتش، هاديس (2 أبريل 2013). أجهزة أشباه الموصلات النيتريدية . وايلي. doi : 10.1002/9783527649006 . ISBN 978-3-527-41101-6.
  73. ↑ موراتا، جونجي؛ نيشيغوتشي، يوشيتو؛ إيواساكي، تاكيشي (1 ديسمبر 2018). "الأكسدة الكهروكيميائية لسطح نتريد الغاليوم باستخدام إلكتروليت بوليمر صلب دون الحاجة إلى إلكتروليت سائل، بهدف التلميع الكهروكيميائي الميكانيكي" . مجلة اتصالات الكيمياء الكهربائية . 97 : 110-113 . doi : 10.1016/j.elecom.2018.11.006 . ISSN 1388-2481 . 
  74. ↑ شيناي-خاتخات، د. ف.؛ غويت، ر. ج.؛ ديكارلو، ر. ل. الابن؛ دريبس، ج. (2004). "قضايا البيئة والصحة والسلامة للمصادر المستخدمة في نمو أشباه الموصلات المركبة بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني". مجلة نمو البلورات . 272 ​​( 1-4 ): 816-821 . Bibcode : 2004JCrGr.272..816S . doi : 10.1016/j.jcrysgro.2004.09.007 .
  75. ↑ شيبمان، مات وإيفانيسيفيتش، ألبينا (24 أكتوبر 2011). "بحث يكشف أن نتريد الغاليوم غير سام ومتوافق حيويًا - يحمل وعدًا لزراعة الأجهزة الطبية الحيوية" . جامعة ولاية كارولينا الشمالية