Nakamura-team boekt winst in GaN-prestaties

Een Amerikaanse onderzoeksteam onder leiding van Shuji Nakamura, de uitvinder van blauwe LED‘s, heeft een groeitechnologie ontwikkeld die de prestaties van galliumnitride (GaN) schakelingen verbetert. De emissie-efficiëntie is verdubbeld, het kleurenspectrum verbreed, de mobiliteit verhoogd en het verbruik juist verlaagd.

Nakamura en zijn team behaalden deze resultaten door GaN-kristallagen te groeien op de hexagonale GaN-prismastructuur. Tot nu toe was het alleen mogelijk GaN te maken op het zogenaamde c-vlak, de basis van de prisma. Dit zorgde echter voor elektrische polarisatie en een elektrisch veld dat de recombinatie van elektronen en gaten verstoorde. Hierdoor haalden GaN-schakelingen nooit hun optimale prestaties.

GaN-films die niet zijn gegroeid op de polaire ondergrond, hebben geen last van storingen en halen daarom betere karakteristieken. Het probleem was echter dat deze lagen altijd een ruw oppervlakte hadden en veel fouten vertoonden. Nakamura en zijn collega‘s slaagden er wel in een gladde homogene structuur te maken. Er staan twaalf patenten uit voor de groeitechnologie. Technische details heeft de groep daarom niet bekendgemaakt.