نیترید گالیوم روی ویفر سیلیکونی، زیرلایه سیلیکونی سفارشی ۴ اینچی ۶ اینچی، جهت‌گیری، مقاومت ویژه و گزینه‌های نوع N/نوع P
ویژگی‌ها
● شکاف باند وسیع:GaN (3.4 eV) در مقایسه با سیلیکون سنتی، بهبود قابل توجهی در عملکرد فرکانس بالا، توان بالا و دمای بالا ایجاد می‌کند و آن را برای دستگاه‌های قدرت و تقویت‌کننده‌های RF ایده‌آل می‌سازد.
● جهت‌گیری زیرلایه سیلیکونی قابل تنظیم:از بین جهت‌گیری‌های مختلف زیرلایه سیلیکونی مانند <111>، <100> و موارد دیگر، متناسب با نیازهای خاص دستگاه، یکی را انتخاب کنید.
● مقاومت ویژه سفارشی:برای بهینه‌سازی عملکرد دستگاه، از بین گزینه‌های مختلف مقاومت ویژه برای Si، از نیمه عایق گرفته تا مقاومت ویژه بالا و مقاومت ویژه پایین، یکی را انتخاب کنید.
●نوع دوپینگ:با دوپینگ نوع N یا نوع P موجود است تا با الزامات دستگاه‌های قدرت، ترانزیستورهای RF یا LEDها مطابقت داشته باشد.
● ولتاژ شکست بالا:ویفرهای GaN-on-Si ولتاژ شکست بالایی (تا 1200 ولت) دارند که به آنها امکان می‌دهد کاربردهای ولتاژ بالا را مدیریت کنند.
● سرعت سوئیچینگ بالاتر:GaN نسبت به سیلیکون، تحرک الکترونی بالاتر و تلفات سوئیچینگ کمتری دارد که ویفرهای GaN-on-Si را برای مدارهای پرسرعت ایده‌آل می‌کند.
● عملکرد حرارتی بهبود یافته:با وجود رسانایی حرارتی پایین سیلیکون، GaN-on-Si همچنان پایداری حرارتی بالاتری را ارائه می‌دهد و اتلاف حرارت بهتری نسبت به دستگاه‌های سیلیکونی سنتی دارد.
مشخصات فنی
| پارامتر | ارزش |
| اندازه ویفر | ۴ اینچ، ۶ اینچ |
| جهت گیری زیرلایه سیلیکونی | <111>، <100>، سفارشی |
| مقاومت ویژه سی | مقاومت بالا، نیمه عایق، مقاومت پایین |
| نوع دوپینگ | نوع N، نوع P |
| ضخامت لایه GaN | ۱۰۰ نانومتر – ۵۰۰۰ نانومتر (قابل تنظیم) |
| لایه مانع AlGaN | ۲۴٪ - ۲۸٪ آلومینیوم (معمولاً ۱۰-۲۰ نانومتر) |
| ولتاژ شکست | ۶۰۰ ولت – ۱۲۰۰ ولت |
| تحرک الکترون | ۲۰۰۰ سانتی‌متر مربع بر ولت · ثانیه |
| فرکانس سوئیچینگ | تا ۱۸ گیگاهرتز |
| زبری سطح ویفر | RMS ~0.25 نانومتر (AFM) |
| مقاومت ورق GaN | ۴۳۷.۹ اهم·سانتی‌متر مربع |
| تاب کلی ویفر | <25 میکرومتر (حداکثر) |
| رسانایی حرارتی | ۱.۳ تا ۲.۱ وات بر سانتی‌متر مربع کلوین |
کاربردها
الکترونیک قدرتGaN-on-Si برای الکترونیک قدرت مانند تقویت‌کننده‌های قدرت، مبدل‌ها و اینورترهای مورد استفاده در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر، وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) و تجهیزات صنعتی ایده‌آل است. ولتاژ شکست بالا و مقاومت کم آن در حالت روشن، تبدیل توان کارآمد را حتی در کاربردهای توان بالا تضمین می‌کند.
ارتباطات RF و مایکروویوویفرهای GaN-on-Si قابلیت‌های فرکانس بالایی را ارائه می‌دهند که آنها را برای تقویت‌کننده‌های توان RF، ارتباطات ماهواره‌ای، سیستم‌های رادار و فناوری‌های 5G ایده‌آل می‌کند. با سرعت سوئیچینگ بالاتر و قابلیت کار در فرکانس‌های بالاتر (تا۱۸ گیگاهرتز) ، دستگاه‌های GaN عملکرد برتر را در این کاربردها ارائه می‌دهند.
الکترونیک خودروGaN-on-Si در سیستم‌های قدرت خودرو، از جمله موارد زیر استفاده می‌شود:شارژرهای داخلی (OBC)ومبدل‌های DC-DCتوانایی آن در کار در دماهای بالاتر و تحمل سطوح ولتاژ بالاتر، آن را برای کاربردهای خودروهای الکتریکی که نیاز به تبدیل توان قوی دارند، مناسب می‌کند.
ال‌ای‌دی و اپتوالکترونیک: GaN ماده انتخابی برای ال‌ای‌دی‌های آبی و سفیدویفرهای GaN-on-Si برای تولید سیستم‌های روشنایی LED با راندمان بالا استفاده می‌شوند و عملکرد بسیار خوبی را در نورپردازی، فناوری‌های نمایشگر و ارتباطات نوری ارائه می‌دهند.
پرسش و پاسخ
سوال ۱: مزیت GaN نسبت به سیلیکون در دستگاه‌های الکترونیکی چیست؟
الف۱:GaN داردشکاف باند وسیع‌تر (۳.۴ الکترون‌ولت)نسبت به سیلیکون (۱.۱ eV) که به آن اجازه می‌دهد ولتاژها و دماهای بالاتر را تحمل کند. این ویژگی GaN را قادر می‌سازد تا کاربردهای توان بالا را با کارایی بیشتری مدیریت کند، تلفات توان را کاهش داده و عملکرد سیستم را افزایش دهد. GaN همچنین سرعت سوئیچینگ سریع‌تری را ارائه می‌دهد که برای دستگاه‌های فرکانس بالا مانند تقویت‌کننده‌های RF و مبدل‌های توان بسیار مهم است.
سوال ۲: آیا می‌توانم جهت‌گیری زیرلایه سیلیکونی را برای کاربرد خودم سفارشی کنم؟
الف۲:بله، ما ارائه می‌دهیمجهت گیری های قابل تنظیم بستر Siمانند<111>, <100>و سایر جهت‌گیری‌ها بسته به نیاز دستگاه شما. جهت‌گیری زیرلایه سیلیکونی نقش کلیدی در عملکرد دستگاه، از جمله ویژگی‌های الکتریکی، رفتار حرارتی و پایداری مکانیکی، ایفا می‌کند.
س ۳: مزایای استفاده از ویفرهای GaN-on-Si برای کاربردهای فرکانس بالا چیست؟
الف۳:ویفرهای GaN-on-Si عملکرد بهتری ارائه می‌دهندسرعت‌های سوئیچینگکه در مقایسه با سیلیکون، عملکرد سریع‌تری را در فرکانس‌های بالاتر امکان‌پذیر می‌کند. این امر آنها را برای موارد زیر ایده‌آل می‌کند:RFومایکروویوکاربردها، و همچنین فرکانس بالادستگاه‌های قدرتمانندHEMT ها(ترانزیستورهای با تحرک الکترونی بالا) وتقویت‌کننده‌های RFتحرک الکترونی بالاتر GaN همچنین منجر به تلفات سوئیچینگ کمتر و بهبود راندمان می‌شود.
سوال ۴: چه گزینه‌های دوپینگی برای ویفرهای GaN-on-Si موجود است؟
A4:ما هر دو را ارائه می‌دهیمنوع Nونوع Pگزینه‌های دوپینگ، که معمولاً برای انواع مختلف دستگاه‌های نیمه‌هادی استفاده می‌شوند.دوپینگ نوع Nایده آل است برایترانزیستورهای قدرتوتقویت‌کننده‌های RF، در حالی کهآلایش نوع Pاغلب برای دستگاه‌های اپتوالکترونیکی مانند LED استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
ویفرهای گالیوم نیترید روی سیلیکون (GaN-on-Si) سفارشی ما، راه‌حل ایده‌آلی برای کاربردهای فرکانس بالا، توان بالا و دمای بالا ارائه می‌دهند. این ویفرها با جهت‌گیری‌های قابل تنظیم زیرلایه سیلیکون، مقاومت ویژه و آلایش نوع N/P، برای پاسخگویی به نیازهای خاص صنایع مختلف از الکترونیک قدرت و سیستم‌های خودرو گرفته تا ارتباطات RF و فناوری‌های LED طراحی شده‌اند. این ویفرها با بهره‌گیری از خواص برتر GaN و مقیاس‌پذیری سیلیکون، عملکرد، کارایی و آینده‌نگری بهتری را برای دستگاه‌های نسل بعدی ارائه می‌دهند.
نمودار تفصیلی
