نیترید گالیم

نیترید گالیم ( به انگلیسی: Gallium nitride ) با فرمول شیمیایی GaN یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب کم ۱۱۷۵۵۹ است؛ که جرم مولی آن 83. 73 g/mol می باشد. شکل ظاهری این ترکیب، پودر زرد است. گالیوم نیترید ( GaN ) یک ترکیب دوتایی نیمه هادی گروه III - V با کافِ نواریِ مستقیم است که به منظور استفاده در دیودهای نورگسیل از سال ۱۹۹۰ به کار گرفته شده است. این ترکیب بسیار سخت دارای یک ساختار بلوری ورتزایت ( Wurtzite ) است. این ساختار دارای کاف انرژی ۳٫۴ الکترون ولت است. ویژگی های منحصر بفرد این ماده به آن جازه به کارگیری در صنعت اپتوالکترونیک[ ۴] [ ۵] دستگاه های توان - بالا فرکانس - بالا را می دهد.
حساسیت این ماده به تابش یونیزه کننده کم بوده ( همانند نیتریدهای گروه سه دیگر ) که منجر به مناسب بودن این ماده برای استفاده در سلول های خورشیدی ماهواره های فضایی می شود. این ماده به علت داشتن پایداری بالا در برابر فضاهای تابشی می تواند کاربردهای دیگری در تجهیزات نظامی و فضایی داشته باشد. [ ۶]
ترانزیستورهای بر پایه گالیوم نیترید قابلیت مقاومت در برابر دما و ولتاژ را دارند که نسبت به ترانزیستورهای گالیوم آرسنایدی بهتر بوده. این ترانزیستورها توان ایده ال در فرکانس مایکروویو هستند. همین طور ویژگی های مناسبی در ناحیه تراهرترز THz از خود نشان می دهند
گالیوم نیترید دارای سختی بالا حدود 2GPa ۱۲± است. ماده نمیه هادی با گاف بالا با پایداری مکانیکی بالا است که دارای رسانش دمایی و ظرفیت حرارتی بالایی است. این ماده در حالت خالص خود با ترک خوردن مقاومت می کند و می توان بر رویسافایر، سیلیکون کاربید لایه نشانی شود. به خارج از میسمچ هایی که در ثابت شبکه دارند. با دوپکردن سیلیکون واکسیژن در گالیوم نیترید می توان نوع ران ( n - type ) این ماده را بدست آورد و همین طور برای نوع پی ( p - type ) منیزیوم را می توان وارد کرد. لازم بذکر است که وارد کردن ناخالصی هایی چون سیلیس یا منیزیوم ساختار شبکه را تغییر داده که منجر به شکسته شدن این بلور می شود. ترکیبات گالیوم نیتریدی دارای دیسلوکیشن بالا هستند در108 تا 1010 بر سانتی متر مربع.
علت رفتار گاف باندی پهن این ماده بر بارهای مخصوصی که الکترون های آن در ساختار باندالکترونی و باندهای شیمیایی که دارد، است.
لایه نازک گالیومنیترید را به صورت تک بلور می توان بر روی لایه های بافر در مای پایین مربوط به خودش رشد داد. این لایه های تک بلوری با کیفیت، منجر به رشد لایه های گالیوم نیترید نوع پی شد که در نهایت امکان ساخت دیودهای نورگسیل آبی و فرابنفش میسر شد. بعد از این اتفاق قطعات الکترونیکی نورگسیل آبی، لیزرهای بنفش و دیتکتورهای یو وی در اشل صنعتی به تولید رسیدند.