신소재 의 발견

  질화 갈륨(GaN)은 반도체 재료로서 높은 전자 이동도, 넓은 밴드갭, 뛰어난 열 적 안정성 등의 특성을 가지고 있어 현대 전자공학에서 중요한 역할을 하고 있는 물질입니다. 이 글에서는 질화 갈륨의 개념과 정의, 물리적 및 화학적 특성, 제조 방법, 응용 분야, 그리고 미래 전망에 대해 설명하겠습니다. 질화 갈륨(GaN)의 조직  1. 질화 갈륨(GaN)의 개념과 정의  질화 갈륨(GaN)은 갈륨(Gallium, Ga)과 질소(Nitrogen, N)의 화합물로, 화학식은 GaN입니다. GaN은 Ⅲ족 질화물 반도체로 분류되며, 특히 고주파, 고전압, 고온 조건에서의 동작이 요구되는 전자 장치에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다.  GaN은 자연 상태에서  육방정계(wurtzite)   구조를 가지며, 이 구조는 Ga와 N 원자가 일정한 비율로 결합하여 3차원 격자 구조를 형성합니다. GaN의 결정 구조는 매우 견고하며, 이는 높은 열적 안정성과 화학적 내구성을 제공합니다.    <바로가기> ☞   육방정계(wurtzite)  2. GaN의 물리적 특성    2.1 밴드갭  GaN의 가장 중요한 특성 중 하나는 넓은 밴드갭(약 3.4 eV)입니다. 넓은 밴드갭은 GaN이 고전압 전자기기에서 절연체로서 동작할 수 있게 하며, 또한 자외선(UV) 파장 대역에서의 빛 방출을 가능하게 합니다. 이 때문에 GaN은 자외선 LED와 레이저 다이오드 등의 광전자 기기에 많이 사용됩니다.   2.2 높은 전자 이동도  GaN은 실리콘(Si)이나 갈륨 비소(GaAs)와 비교했을 때 매우 높은 전자 이동도를 가지고 있습니다. 이는 전자기기에서 고속으로 전자를 이동시킬 수 있게 하여, GaN 기반 트랜지스터와 같은 고주파 기기에서 중요한 역할을 합니다.   2.3 열적 안정성  GaN은 높은 열적 안정성을 가지고 ...