砷化镓 砷化镓（gallium arsenide），化学式 GaAs。黑灰色固体，熔点1238℃。它在600℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。
砷化镓是一种主要的半导体材料。属Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体。属闪锌矿型晶格构造，晶格常数5.65×10-10m，熔点1237℃，禁带宽度1.4电子伏。砷化镓是半导体材料中，兼具多方面优点的材料,但用它制作的晶体三极管的放大倍数小，导热性差，不适宜制作大功率器件。虽然砷化镓具有优胜的性能，但由于它在高温下分解，故要生产空想化学配比的高纯的单晶材料，技能上哀求比较高。
氮化镓 氮化镓，分子式GaN，英文名称Gallium nitride，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙（direct bandgap）的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。此化合物构造类似纤锌矿，硬度很高。氮化镓的能隙很宽，为3.4电子伏特，可以用在高功率、高速的光电元件中，例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，可以在不该用非线性半导体泵浦固体激光器（Diode-pumped solid-state laser）的条件下，产生紫光（405nm）激光。
不同衬底风格的GaN：硅基、碳化硅（SiC）衬底或者金刚石衬底。
硅基氮化嫁：这种方法比其余两种良率都低，不过它的上风是可以利用环球低本钱、大尺寸CMOS硅晶圆和大量射频硅代工厂。因此，它很快就会以价格为竞争上风对抗现有硅和砷化镓技能，天经地义会威胁它们根深蒂固的市场。
碳化硅衬底氮化镓：这是射频氮化镓的“高端”版本，SiC衬底氮化镓可以供应最高功率级别的氮化镓产品，可供应其他出色特性，可确保其在最苛刻的环境下利用。
金刚石衬底氮化镓：将这两种东西结合在一起是很难的，但是好处也是巨大的：在世界上所有材料中工业金刚石的热导率最高（因此最好能够用来散热）。利用金刚石代替硅、碳化硅、或者其他基底材料可以把金刚石高导热率上风发挥出来，可以实现非常靠近芯片的有效导热面。
其次，由于GaN器件是个平面器件，与现有的Si半导体工艺兼容性强，这使其更随意马虎与其他半导体器件集成。比如有厂商已经实现了驱动IC和GaN开关管的集成，进一步降落用户的利用门槛。
正是基于GaN的上述特性，越来越多的人看好其发展的后势。特殊是在几个关键市场中，GaN都表现出了相称的渗透力。
射频（RF）领域将是GaN的主沙场。氮化镓(GaN)功率半导体技能和模块式设计的进步，使得微波频率的高功率连续波(CW)和脉冲放大器成为可能。
2016年3月，雷神公司宣告其爱国者导弹防御系统采取了最新的基于氮化镓技能的天线系统。爱国者导弹防御系统是一种陆基导弹防御系统，可拦截弹道导弹、无人机和飞机。根据Strategy Analytics的统计，国防和航天运用占了射频氮化镓总市场规模的40%，雷达和电子战系统是射频氮化镓的最大运用市场。
在电力电子领域，GaN也找到了自己的位置。常日大家认为，由于材料特性的差异，SiC适用于高于1200V以上的高电压大功率运用，而GaN器件更适宜于40-1200V的高频运用，GaN 在600V/3KW 以下的运用处所更占上风，在微型逆变器、做事器、马达驱动、UPS等领域与传统的MOSFET或IGBT展开竞争，让电源产品更为轻薄、高效。同时GaN技能可以在安全的频率上实现高效的电力传输，这对硅晶体管而言，是一件困难的事情。将GaN技能带到更高的电压和更高的频率，可以扩展无线电力传输的间隔。
氮化镓和砷化镓比较 氮化镓器件供应的功率密度比砷化镓器件高十倍。由于氮化镓器件的功率密度较高，因此可以供应更大的带宽、更高的放大器增益，并且由于器件尺寸的减少，还可提高效率。 氮化镓场效应管器件的事情电压比同类砷化镓器件高五倍。由于氮化镓场效应管器件可在更高电压下事情，因此在窄带放大器设计上，设计职员可以更加方便地履行阻抗匹配。所谓 “阻抗匹配”，是指在负载的输入阻抗设计上，使得从器件到负载的功率传输最大化。 氮化镓场效应管器件供应的电流比砷化镓场效应管高二倍。由于氮化镓场效应管器件供应的电流比砷化镓场效应器件高二倍，因此氮化镓场效应器件的本征带宽能力更高。氮化镓在器件层面的热通量比太阳表面的热通量还要高五倍！
“热通量”是单位面积的热量运送率。由于氮化镓是高功率密度器件，因此它在非常狭小的空间内散发热量，形成高热通量。这也是氮化镓器件的热设计如此主要的缘故原由。碳化硅的导热性是砷化镓的六倍，是硅的三倍。碳化硅具有高导热性，这使它成为高功率密度射频运用的首选衬底。氮化镓的化学键强度是砷化镓化学键的三倍。因此，氮化镓的能隙更大，能够支持更高的电场和更高的事情电压。氮化镓—氮化铝镓构造的压电性是砷化镓—砷化铝镓构造的五倍。氮化镓器件在200 摄氏度下事情100 万小时，失落效率低于0.002%。
