窒化ガリウム

解説窒化ガリウム，暗灰色の固体．GaとNとを反応させて形成した半導体材料で，周期表13～15族半導体に分類される．エネルギーギャップは3.4 eV で，比誘電率9.5の直接遷移半導体である．エネルギーギャップが広いことから，ワイドギャップ系半導体ともいわれる．大きなイオン性をもつため，安定(α)相は六方晶系ウルツ鉱型構造をとり，準安定(β)相として立方晶系せん亜鉛鉱型構造をとる．青色発光素子材料として注目を集めている．森北出版「化学辞典（第2版）

使用Gallium nitride (GaN) is a wide band gap semiconducting material, which can be used in the development of a variety of electronic devices, such as light emitting diodes (LEDs), and field effect transistors (FETs). It can also be used as a transition metal dopant for spintronics-based applications.

使用用途窒化ガリウムは従来、青色LEDやの材料として広く用いられてきました。現在は、バンドギャップが3.4と高いため、Siのバンドギャップ1.1に対して、ワイドギャップ半導体と呼ばれています。 窒化ガリウムは、飽和ドリフト速度が高いことや破壊電界強度が高いことが特徴です。高耐圧化や低損失化、スイッチングスピードの高速化を可能とします。シリコン製のダイオードやトランジスタを窒化ガリウム機器へと置き換えることで、電力損失を小さくし、発熱量を減少させ、機器そのものを小型化することが可能です。 また、5G通信基地局用途として、GaN HEMT (高電子移動度トランジスタ) の需要も高まっています。