ワイドギャップ半導体
ワイドギャップ半導体(ワイドギャップはんどうたい)とは、バンドギャップの大きい半導体を指す。ここでいう「大きい」は相対的なものではっきりとはしないが、シリコンのバンドギャップが1.12eVであることから、その2倍程度である2.2eV程度以上のバンドギャップを持つ場合にワイドギャップと呼ぶことが多い。
主に、III-V族半導体、特に窒化物半導体は大きなバンドギャップを持ち、ワイドギャップ半導体となる。例えば窒化ガリウムでは、バンドギャップは3.39eVである。また、炭化ケイ素(2.20~3.02eV)、ダイヤモンド(5.47eV)などもワイドギャップ半導体である。
用途としては、発光ダイオードなどの光半導体、液晶ディスプレーに使われる透明電極のほかに低損失のパワーデバイスなどへの応用がある。
ワイドバンドギャップ半導体により、デバイスはシリコンやヒ化ガリウムなどの従来の半導体材料よりもはるかに高い電圧、周波数、温度で動作できる。 それらは緑と青のLEDとレーザーを作るために使用される重要なコンポーネントであり、特定の無線周波数アプリケーション、特に軍用レーダーでも使用される。 それらの本質的な特性により、他の幅広いアプリケーションに適している。また、一般的な半導体用の次世代デバイスの有力候補の1つである。
デバイスが300°Cのオーダーのはるかに高い温度で動作できるようにするためにもバンドギャップの広さは重要である。また、高温耐性は、これらのデバイスが通常の条件下ではるかに高い電力レベルで動作できることを意味する。