GaN trên sapphire GaN Epitaxy Template trên sapphire 2 inch 4 inch 6 inch 8 inch

GaN trên sapphire GaN Epitaxy Template trên sapphire 2 inch 4 inch 6 inch 8 inch

Tóm lại:

Gallium Nitride (GaN) trên mẫu epitaxy Sapphire là vật liệu tiên tiến có sẵn trong các dạng loại N, loại P hoặc bán cách nhiệt.Các mẫu này được thiết kế để chuẩn bị các thiết bị quang điện tử bán dẫn tiên tiến và các thiết bị điện tử. Lõi của các mẫu này là một lớp epitaxial GaN phát triển trên một nền sapphire,Kết quả là một cấu trúc tổng hợp tận dụng các tính chất độc đáo của cả hai vật liệu để đạt được hiệu suất vượt trội.

Cấu trúc và thành phần:

1. Gallium Nitride (GaN) Lớp trục:

   • Phim mỏng tinh thể đơn: Lớp GaN là một tấm mỏng tinh thể duy nhất, đảm bảo độ tinh khiết cao và chất lượng tinh thể tuyệt vời.do đó cải thiện hiệu suất của các thiết bị được sản xuất trên các mẫu này.
   • Tính chất vật chất: GaN được biết đến với băng tần rộng (3,4 eV), tính di động điện tử cao và độ dẫn nhiệt cao.cũng như cho các thiết bị hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.

2. Chất nền sapphire:

   • Sức mạnh cơ học: Sapphire (Al2O3) là một vật liệu mạnh mẽ với độ bền cơ học đặc biệt, cung cấp một nền tảng ổn định và bền cho lớp GaN.
   • Sự ổn định nhiệt: Sapphire có tính chất nhiệt tuyệt vời, bao gồm dẫn nhiệt cao và ổn định nhiệt,giúp phân tán nhiệt tạo ra trong quá trình vận hành thiết bị và duy trì tính toàn vẹn của thiết bị ở nhiệt độ cao.
   • Tính minh bạch quang học: Tính minh bạch của sapphire trong phạm vi cực tím đến hồng ngoại làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng quang điện tử, nơi nó có thể phục vụ như một chất nền trong suốt để phát ra hoặc phát hiện ánh sáng.

Các loại GaN trên mẫu Sapphire:

1. GaN loại N:

   • Thuốc kích thích và khả năng dẫn điện: GaN loại N được tăng cường với các yếu tố như silicon (Si) để giới thiệu các electron tự do, tăng khả năng dẫn điện của nó.Loại này được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị như transistor di động điện tử cao (HEMT) và đèn diode phát sáng (LED), nơi nồng độ electron cao là rất quan trọng.

2. GaN loại P:

   • Dầu dược và khả năng dẫn lỗ: GaN loại P được tăng cường với các yếu tố như magiê (Mg) để đưa ra các lỗ (những chất mang điện tích tích cực).là các khối xây dựng của nhiều thiết bị bán dẫn, bao gồm đèn LED và đèn diode laser.

3. GaN bán cách điện:

   • Khả năng ký sinh trùng giảm: GaN bán cách điện được sử dụng trong các ứng dụng mà việc giảm thiểu dung lượng ký sinh trùng và dòng rò rỉ là rất quan trọng.đảm bảo hiệu suất và hiệu quả ổn định.

Các quy trình sản xuất:

1. Chất lắng đọng trên trán:

   • Sự lắng đọng hơi kim loại kim loại kim loại (MOCVD): Kỹ thuật này thường được sử dụng để trồng các lớp GaN chất lượng cao trên nền sapphire.dẫn đến các lớp đồng nhất và không có lỗi.
   • Epitaxy chùm phân tử (MBE): Một phương pháp khác để phát triển các lớp GaN, MBE cung cấp kiểm soát tuyệt vời ở cấp độ nguyên tử, có lợi cho nghiên cứu và phát triển các cấu trúc thiết bị tiên tiến.

2. Phân tán:

   • Phương pháp điều khiển doping: Quá trình khuếch tán được sử dụng để đưa các chất dopant vào các vùng cụ thể của lớp GaN, sửa đổi tính chất điện của nó để phù hợp với các yêu cầu khác nhau của thiết bị.

3. Chế độ cấy ghép ion:

   • Tiêu dược chính xác và sửa chữa thiệt hại: Việc cấy ghép ion là một kỹ thuật để đưa các chất dopant với độ chính xác cao.Sửa chữa sau cấy ghép thường được sử dụng để sửa chữa bất kỳ thiệt hại nào gây ra bởi quá trình cấy ghép và kích hoạt các chất phụ gia.

Đặc điểm đặc biệt:

• Các mẫu không phải PS (SSP): Các mẫu này được thiết kế để được sử dụng cùng với wafer PS cho các chạy phẳng, có thể giúp đạt được các phép đo độ phản xạ rõ ràng hơn.Tính năng này đặc biệt hữu ích trong kiểm soát chất lượng và tối ưu hóa các thiết bị quang điện tử.
• Không phù hợp với lưới thấp: Sự không phù hợp lưới giữa GaN và sapphire tương đối thấp, làm giảm số lượng khiếm khuyết và luân chuyển trong lớp biểu trục.Điều này dẫn đến chất lượng vật liệu tốt hơn và cải thiện hiệu suất của các thiết bị cuối cùng.

Ứng dụng:

• Thiết bị quang điện tử: GaN trên Sapphire mẫu được sử dụng rộng rãi trong đèn LED, laser diode, và máy dò quang. hiệu quả cao và độ sáng của GaN dựa trên đèn LED làm cho chúng lý tưởng cho ánh sáng chung, ánh sáng ô tô,và công nghệ hiển thị.
• Thiết bị điện tử: Tính di động điện tử cao và ổn định nhiệt của GaN làm cho nó phù hợp cho các transistor di động điện tử cao (HEMT), bộ khuếch đại điện,và các thành phần điện tử tần số cao và công suất cao khác.
• Ứng dụng công suất cao và tần số cao: GaN trên Sapphire rất cần thiết cho các ứng dụng đòi hỏi hoạt động công suất cao và tần số cao, chẳng hạn như các bộ khuếch đại RF, truyền thông vệ tinh và hệ thống radar.

Đối với các thông số kỹ thuật chi tiết hơn về GaN trên Sapphire, bao gồm các tính chất điện, quang học và cơ học, vui lòng tham khảo các phần sau.Thông tin tổng quan chi tiết này nhấn mạnh tính linh hoạt và khả năng tiên tiến của GaN trên các mẫu Sapphire, làm cho chúng trở thành sự lựa chọn tối ưu cho một loạt các ứng dụng bán dẫn.

Hình ảnh:

Tính chất:

Tính chất điện:

1. Phạm vi rộng:

   • GaN: Khoảng 3,4 eV
   • Cho phép hoạt động điện áp cao và hiệu suất tốt hơn trong các ứng dụng công suất cao.

2. Điện áp cao:

   • GaN có thể chịu được điện áp cao mà không bị phá vỡ, làm cho nó lý tưởng cho các thiết bị điện.

3. Điện tử di động cao:

   • Điều này giúp vận chuyển điện tử nhanh chóng, dẫn đến các thiết bị điện tử tốc độ cao.

Tính chất nhiệt:

1. Độ dẫn nhiệt cao:

   • GaN: Khoảng 130 W/m·K
   • Sapphire: Khoảng 42 W/m·K
   • Phân hao nhiệt hiệu quả, rất quan trọng đối với các thiết bị công suất cao.

2. Thân ổn nhiệt:

   • Cả GaN và sapphire đều duy trì tính chất của chúng ở nhiệt độ cao, làm cho chúng phù hợp với môi trường khắc nghiệt.

Tính chất quang học:

1. Sự minh bạch:

   • Sapphire trong suốt trong phạm vi UV đến IR.
   • GaN thường được sử dụng để phát ra ánh sáng xanh sang tia UV, quan trọng đối với đèn LED và đèn diode laser.

2. Chỉ số khúc xạ:

   • GaN: 2,4 ở 632,8 nm
   • Sapphire: 1,76 ở 632,8 nm
   • Quan trọng trong việc thiết kế các thiết bị quang điện tử.

Tính chất cơ học:

1. Độ cứng:

   • Sapphire: 9 trên thang điểm Mohs
   • Cung cấp một nền bền vững chống trầy xước và hư hỏng.

2. Cấu trúc lưới:

   • GaN có cấu trúc tinh thể wurtzite.
   • Sự không phù hợp lưới giữa GaN và sapphire tương đối thấp (~ 16%), giúp giảm các khiếm khuyết trong quá trình phát triển biểu trục.

Tính chất hóa học:

1. Sự ổn định hóa học:
   • Cả GaN và sapphire đều ổn định về mặt hóa học và kháng hầu hết các axit và bazơ, điều này rất quan trọng đối với độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị.

Các tính chất này làm nổi bật lý do tại sao GaN trên Sapphire được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và quang điện tử hiện đại, cung cấp sự kết hợp hiệu quả cao, độ bền,và hiệu suất trong điều kiện đòi hỏi.