 |
GaN-on-Si ((111) N / P T loại chất nền Epitaxy 4inch 6inch 8inch cho thiết bị LED hoặc điện
Thông tin chi tiết sản phẩm:
| Nguồn gốc: | Trung Quốc |
| Hàng hiệu: | ZMSH |
| Số mô hình: | Chất nền GaN-trên-Si |
Thanh toán:
| Số lượng đặt hàng tối thiểu: | 5 |
|---|---|
| Thời gian giao hàng: | 2-4 tuần |
| Điều khoản thanh toán: | T/T |
|
Thông tin chi tiết |
|||
| Khoảng cách dải của GaN: | 3,4eV | Khoảng cách dải của Si: | 1,12eV |
|---|---|---|---|
| Khả năng dẫn nhiệt: | 130-170 W/m·K | Độ di chuyển của electron: | 1000-2000 cm2/V·s |
| Hằng số điện môi: | 9,5 (GaN), 11,9 (Si) | Hệ số giãn nở nhiệt: | 5,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) |
| hằng số mạng: | 3,189 Å (GaN), 5,431 Å (Si) | Mật độ trật khớp: | 10⁸-10⁹cm⁻² |
| Độ cứng cơ học: | 9 tháng | Đường kính bánh xốp: | 2 inch, 4 inch, 6 inch, 8 inch |
| Độ dày lớp GaN: | 1-10 μm | Độ dày lớp nền: | 500-725µm |
| Làm nổi bật: | GaN-on-Si ((111) N/P T loại chất nền,Phân dẫn chất nền cho LED |
||
Mô tả sản phẩm
GaN-on-Si ((111) N/P Ttype substrate Epitaxy 4inch 6inch 8inch cho thiết bị LED hoặc Power
GaN-on-Si chất nền trừu tượng
GaN-on-Si (111) chất nền là thiết yếu trong điện tử hiệu suất cao và điện tử quang học do băng tần rộng, tính di động điện tử cao và tính dẫn nhiệt.Các chất nền này tận dụng hiệu quả chi phí và khả năng mở rộng của siliconTuy nhiên, những thách thức như sự không phù hợp lưới và sự khác biệt mở rộng nhiệt giữa GaN và Si (111) phải được giải quyết để giảm mật độ dịch chuyển và căng thẳng.Kỹ thuật phát triển epitaxial tiên tiến, chẳng hạn như MOCVD và HVPE, được sử dụng để tối ưu hóa chất lượng tinh thể.chi phí, và tương thích với các quy trình sản xuất bán dẫn hiện có.
Tính chất của chất nền GaN-on-Si
Gallium Nitride trên Silicon (GaN-on-Si) là một công nghệ nền kết hợp các tính chất của Gallium Nitride (GaN) với hiệu quả chi phí và khả năng mở rộng của Silicon (Si).Các chất nền GaN-on-Si đặc biệt phổ biến trong điện tử công suấtDưới đây là một số tính chất và lợi thế chính của chất nền GaN-on-Si:
1.Không phù hợp lưới
- GaNvàVângcó hằng số lưới khác nhau, dẫn đến sự không phù hợp lưới đáng kể (~ 17%). Sự không phù hợp này có thể gây ra các khiếm khuyết, chẳng hạn như trục trặc, trong lớp GaN.
- Để giảm bớt những khiếm khuyết này, các lớp đệm thường được sử dụng giữa GaN và Si để dần dần chuyển đổi hằng số lưới.
2.Khả năng dẫn nhiệt
- GaNcó độ dẫn nhiệt cao, cho phép phân tán nhiệt hiệu quả, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng công suất cao.
- Vângcũng có độ dẫn nhiệt tốt, nhưng sự khác biệt trong hệ số mở rộng nhiệt giữa GaN và Si có thể dẫn đến căng thẳng và khả năng nứt trong lớp GaN trong quá trình làm mát.
3.Chi phí và khả năng mở rộng
- SiliconCác chất nền rẻ hơn đáng kể và có sẵn rộng rãi hơn so với các lựa chọn thay thế khác như Sapphire hoặc Silicon Carbide (SiC).
- Các tấm silicon có sẵn với kích thước lớn hơn (lên đến 12 inch), cho phép sản xuất với khối lượng lớn và chi phí thấp hơn.
4.Tính chất điện
- GaNcó bandgap rộng (3,4 eV) so với silicon (1,1 eV), dẫn đến điện áp phá vỡ cao, tính di động điện tử cao và mất dẫn thấp.
- Các tính chất này làm cho chất nền GaN-on-Si lý tưởng cho các ứng dụng tần số cao, công suất cao và nhiệt độ cao.
5.Hiệu suất thiết bị
- Các thiết bị GaN-on-Si thường thể hiện tính di động electron tuyệt vời và tốc độ bão hòa cao, dẫn đến hiệu suất vượt trội trong các ứng dụng RF và vi sóng.
- GaN-on-Si cũng được sử dụng trong đèn LED, nơi các tính chất điện và nhiệt của chất nền góp phần làm tăng hiệu quả và độ sáng cao.
6.Tính chất cơ học
- Các tính chất cơ học của chất nền rất quan trọng trong việc sản xuất thiết bị.nhưng căng thẳng cơ học của lớp GaN do không phù hợp lưới và sự khác biệt mở rộng nhiệt cần quản lý cẩn thận.
7.Những thách thức
- Các thách thức chính với các chất nền GaN-on-Si bao gồm quản lý sự không phù hợp lưới cao và sự bành trướng nhiệt, có thể dẫn đến nứt, uốn cong hoặc hình thành khiếm khuyết trong lớp GaN.
- Các kỹ thuật tiên tiến như lớp đệm, nền kỹ thuật và quy trình phát triển tối ưu hóa là rất cần thiết để vượt qua những thách thức này.
8.Ứng dụng
- Điện tử điện: GaN-on-Si được sử dụng trong các bộ chuyển đổi điện hiệu quả cao, biến tần và bộ khuếch đại RF.
- Đèn LED: Các chất nền GaN-on-Si được sử dụng trong đèn LED để chiếu sáng và hiển thị do hiệu quả và độ sáng của chúng.
- Thiết bị RF và vi sóng: Hiệu suất tần số cao làm cho GaN-on-Si lý tưởng cho các bóng bán dẫn RF và bộ khuếch đại trong các hệ thống truyền thông không dây.
Các chất nền GaN trên Si cung cấp một giải pháp hiệu quả về chi phí để tích hợp các tính chất hiệu suất cao của GaN với khả năng sản xuất quy mô lớn của silicon,làm cho họ một công nghệ quan trọng trong các ứng dụng điện tử tiên tiến khác nhau.
| Nhóm tham số | Parameter | Giá trị/Phạm vi | Nhận xét |
|---|---|---|---|
| Tính chất vật chất | Bandgap của GaN | 3.4 eV | Máy bán dẫn băng tần rộng, phù hợp với các ứng dụng nhiệt độ cao, điện áp cao và tần số cao |
| Bandgap của Si | 1.12 eV | Silicon như một vật liệu nền cung cấp hiệu quả chi phí tốt | |
| Khả năng dẫn nhiệt | 130-170 W/m·K | Độ dẫn nhiệt của lớp GaN; chất nền silicon khoảng 149 W/m·K | |
| Điện tử di chuyển | 1000-2000 cm2/V·s | Điện tử di động trong lớp GaN, cao hơn trong silicon | |
| Hằng số dielectric | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Hằng số dielektrik của GaN và Si | |
| Tỷ lệ mở rộng nhiệt | 5.6 ppm/°C (GaN), 2.6 ppm/°C (Si) | Sự không phù hợp trong hệ số mở rộng nhiệt của GaN và Si, có khả năng gây căng thẳng | |
| Hằng số lưới | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | Sự không phù hợp liên tục lưới giữa GaN và Si, có khả năng dẫn đến trật tự | |
| Mật độ trật tự | 108-109 cm−2 | Mật độ trật tự điển hình trong lớp GaN, tùy thuộc vào quá trình tăng trưởng biểu trục | |
| Độ cứng cơ học | 9 Mohs | Độ cứng cơ học của GaN, cung cấp khả năng chống mòn và độ bền | |
| Thông số kỹ thuật wafer | Chiều kính wafer | 2, 4, 6, 8 inch. | Kích thước phổ biến cho GaN trên các miếng Si |
| Độ dày lớp GaN | 1-10 μm | Tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng cụ thể | |
| Độ dày nền | 500-725 μm | Độ dày điển hình của chất nền silic cho độ bền cơ học | |
| Độ thô bề mặt | < 1 nm RMS | Độ thô bề mặt sau khi đánh bóng, đảm bảo tăng trưởng epitaxial chất lượng cao | |
| Chiều cao bậc thang | < 2 nm | Chiều cao bước trong lớp GaN, ảnh hưởng đến hiệu suất thiết bị | |
| Vàng Wafer | < 50 μm | Vàng wafer, ảnh hưởng đến khả năng tương thích quá trình | |
| Tính chất điện | Nồng độ electron | 1016-1019 cm−3 | n-type hoặc p-type doping concentration trong lớp GaN |
| Kháng chất | 10−3-10−2 Ω·cm | Kháng kháng điển hình của lớp GaN | |
| Phân tích điện trường | 3 MV/cm | Sức mạnh trường phá vỡ cao trong lớp GaN, phù hợp với các thiết bị điện áp cao | |
| Tính chất quang học | Độ dài sóng phát xạ | 365-405 nm (UV/Xanh) | Độ dài sóng phát ra của vật liệu GaN, được sử dụng trong đèn LED và laser |
| Tỷ lệ hấp thụ | ~ 104 cm−1 | Tỷ lệ hấp thụ GaN trong phạm vi ánh sáng nhìn thấy | |
| Tính chất nhiệt | Khả năng dẫn nhiệt | 130-170 W/m·K | Độ dẫn nhiệt của lớp GaN; chất nền silicon khoảng 149 W/m·K |
| Tỷ lệ mở rộng nhiệt | 5.6 ppm/°C (GaN), 2.6 ppm/°C (Si) | Sự không phù hợp trong hệ số mở rộng nhiệt của GaN và Si, có khả năng gây căng thẳng | |
| Tính chất hóa học | Sự ổn định hóa học | Cao | GaN có khả năng chống ăn mòn tốt, phù hợp với môi trường khắc nghiệt |
| Điều trị bề mặt | Không có bụi, không ô nhiễm | Yêu cầu về độ sạch đối với bề mặt wafer GaN | |
| Tính chất cơ học | Độ cứng cơ học | 9 Mohs | Độ cứng cơ học của GaN, cung cấp khả năng chống mòn và độ bền |
| Young's Modulus | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | Young's modulus của GaN và Si, ảnh hưởng đến tính chất cơ học của thiết bị | |
| Các thông số sản xuất | Phương pháp tăng trưởng epitaxial | MOCVD, HVPE, MBE | Phương pháp tăng trưởng biểu trục chung cho các lớp GaN |
| Tỷ lệ lợi nhuận | Tùy thuộc vào kiểm soát quy trình và kích thước wafer | Lượng năng suất bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như mật độ trục trặc và cung wafer | |
| Nhiệt độ phát triển | 1000-1200°C | Nhiệt độ điển hình cho sự phát triển biểu trục lớp GaN | |
| Tốc độ làm mát | Điều khiển làm mát | Tốc độ làm mát thường được kiểm soát để ngăn chặn căng thẳng nhiệt và wafer bow |
GaN-on-Si chất nền hình ảnh thực sự
Ứng dụng chất nền GaN trên Si
Các chất nền GaN-on-Si chủ yếu được sử dụng trong một số ứng dụng chính:
-
Điện tử điện: GaN-on-Si được sử dụng rộng rãi trong các transistor và bộ chuyển đổi điện năng do hiệu quả cao, tốc độ chuyển đổi nhanh và khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao, làm cho nó lý tưởng cho các nguồn điện,Xe điện, và các hệ thống năng lượng tái tạo.
-
Thiết bị RF: Các chất nền GaN-on-Si được sử dụng trong các bộ khuếch đại RF và bóng bán dẫn vi sóng, đặc biệt là trong các hệ thống truyền thông và radar 5G, nơi hiệu suất điện và tần số cao là rất quan trọng.
-
Công nghệ LED: GaN-on-Si được sử dụng trong sản xuất đèn LED, đặc biệt là cho đèn LED màu xanh và trắng, cung cấp các giải pháp sản xuất hiệu quả về chi phí và có thể mở rộng cho ánh sáng và màn hình.
-
Máy phát quang và cảm biến: GaN-on-Si cũng được sử dụng trong các máy dò ánh sáng tia cực tím và các cảm biến khác nhau, được hưởng lợi từ băng tần rộng của GaN và độ nhạy cao với tia cực tím.
Các ứng dụng này làm nổi bật tính linh hoạt và tầm quan trọng của chất nền GaN-on-Si trong điện tử và quang điện tử hiện đại.
Câu hỏi và câu trả lời
Q: Tại sao GaN lại vượt qua si?
A:GaN trên Si cung cấp một giải pháp hiệu quả về chi phí cho điện tử hiệu suất cao, kết hợp các lợi thế của băng tần rộng của GaN, tính di động điện tử cao,và dẫn nhiệt với khả năng mở rộng và giá cả phải chăng của chất nền silicon. GaN lý tưởng cho các ứng dụng tần số cao, điện áp cao và nhiệt độ cao, làm cho nó trở thành sự lựa chọn vượt trội cho điện tử điện, thiết bị RF và đèn LED.Các chất nền silicon cho phép kích thước wafer lớn hơn, giảm chi phí sản xuất và tạo điều kiện tích hợp với các quy trình sản xuất bán dẫn hiện có.các kỹ thuật tiên tiến giúp giảm thiểu các vấn đề này, làm cho GaN trên Si trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các ứng dụng điện tử và quang điện tử hiện đại.
Q: GaN-on-Si là gì?
A: GaN-on-Si đề cập đến các lớp gallium nitride (GaN) phát triển trên chất nền silicon (Si).và khả năng hoạt động ở điện áp và nhiệt độ caoKhi phát triển trên silicon, nó kết hợp các tính chất tiên tiến của GaN với hiệu quả chi phí và khả năng mở rộng của silicon.Thiết bị RF, đèn LED và các thiết bị điện tử và quang điện tử hiệu suất cao khác.Sự tích hợp với silicon cho phép kích thước wafer lớn hơn và tương thích với các quy trình sản xuất bán dẫn hiện có, mặc dù những thách thức như không phù hợp lưới cần phải được quản lý.