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Contenuto archiviato il 2024-05-21

European sources of nitride materials

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Contributo alla produzione di componenti elettronici basati sui nitruri

L'uso dei nitruri da parte dell'industria dell'elettronica e dell'optoelettronica può portare allo sviluppo di nuovi componenti basati sui nitruri dotati di funzioni e prestazioni migliorate. Però la disponibilità di fonti di tali materiali di base al livello europeo è tuttora molto limitata, cosa che crea processi di produzione lunghi e costosi per tali apparecchi.

La ricerca sui nuovi materiali ai nitruri ha mostrato che essi possono introdurre significative innovazioni nel campo dell'elettronica e dell'optoelettronica. Per esempio, i semiconduttori basati sul nitruro di gallio (GaN) potrebbero trovare ampie applicazioni, che vanno dai display e dispositivi d'archiviazione dei dati alla diagnosi medicale e ai radar. Le attività di ricerca europee in questo campo sono assai in ritardo rispetto ad altre regioni, e ne consegue che le industrie asiatiche e americane hanno già conquistato le posizioni più forti nel mercato dell'optoelettronica. Per colmare il divario attuale e aumentare le opportunità d'occupazione per le industrie europee, il progetto EURONIM si è concentrato sulla creazione di fonti industriali di wafer epitassiali ai nitruri. I wafer epitassiali al nitruro di gallio di grande qualità sono tra i vari prodotti industriali sviluppati nel corso del progetto. Dopo il silicio, il nitruro di gallio è considerato uno dei più importanti materiali semiconduttori usati per i transistor ad alta frequenza ed alta potenza della prossima generazione, in grado di funzionare a temperature veramente elevate. Oltre a possedere proprietà eccezionali, il nitruro di gallio è anche più ecocompatibile e meno tossico di altre sostanze, con rischi molto ridotti per la salute. Nel quadro di EURONIM, sono state prodotte strutture standard al nitruro di gallio/zaffiro, che consentono di fabbricare materiali a bassa densità di dislocazione. Questi pseudo sostrati possono essere usati per la crescita di strutture di componenti basate su nitruri, come rilevatori di ultravioletti o transistor. Usando una speciale tecnica denominata Accrescimento laterale epitassiale o ELO (Epitaxial Lateral Overgrowth), sono stati sviluppati anche pseudo sostrati al nitruro di gallio/zaffiro con bassissima densità di difetti. Inoltre, usando il metodo dell'epitassia a fase gassosa degli idruri o HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) su ELO di qualità al nitruro di gallio/zaffiro, sono stati ottenuti strati spessi al nitruro di gallio. Con l'aiuto di tecniche di rimozione laser o d'altro tipo, è stato separato lo zaffiro, ottenendo un nitruro di gallio autosupportato, che può essere usato per la fabbricazione di diodi laser. Anche se sono necessari alcuni miglioramenti di minore entità al processo di produzione, il potenziale delle nuove strutture al nitruro di gallio è significativo. Ci si attende che tali sforzi promuovano la produzione di sostrati ad accrescimento di nitruri in Europa. I risultati del progetto, inoltre, possono andare a tutto vantaggio delle fonderie di nitruri in Europa, sviluppando nuovi dispositivi elettronici e optoelettronici innovatori ad alto valore aggiunto.

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