نیترید گالیوم روی ویفر سیلیکونی 4 اینچ 6 اینچی جهت گیری بستر Si مناسب، مقاومت، و گزینه های نوع N/P
ویژگی ها
●گپ پهن:GaN (3.4 eV) در مقایسه با سیلیکون سنتی، بهبود قابل توجهی را در عملکرد فرکانس بالا، توان بالا و دمای بالا ارائه می‌کند و آن را برای دستگاه‌های قدرت و تقویت‌کننده‌های RF ایده‌آل می‌کند.
● جهت زیرلایه Si قابل تنظیم:از میان جهت‌های مختلف بستر Si مانند <111>، <100> و موارد دیگر برای مطابقت با نیازهای دستگاه خاص، انتخاب کنید.
●مقاومت سفارشی:بین گزینه های مقاومت مختلف برای Si، از نیمه عایق تا مقاومت بالا و مقاومت کم برای بهینه سازی عملکرد دستگاه، انتخاب کنید.
●نوع دوپینگ:موجود در دوپینگ نوع N یا P برای مطابقت با نیازهای دستگاه های قدرت، ترانزیستورهای RF یا LED.
●ولتاژ شکست بالا:ویفرهای GaN-on-Si دارای ولتاژ شکست بالا (تا 1200 ولت) هستند که به آنها امکان می دهد برنامه های ولتاژ بالا را مدیریت کنند.
●سرعت سوئیچینگ سریعتر:GaN دارای تحرک الکترون بالاتر و تلفات سوئیچینگ کمتری نسبت به سیلیکون است که ویفرهای GaN-on-Si را برای مدارهای پرسرعت ایده آل می کند.
● عملکرد حرارتی پیشرفته:علیرغم رسانایی حرارتی کم سیلیکون، GaN-on-Si همچنان پایداری حرارتی برتر را با اتلاف حرارت بهتر نسبت به دستگاه های سیلیکونی سنتی ارائه می دهد.
مشخصات فنی
| پارامتر | ارزش |
| اندازه ویفر | 4 اینچ، 6 اینچ |
| جهت گیری بستر Si | <111>، <100>، سفارشی |
| مقاومت سی | مقاومت بالا، نیمه عایق، مقاومت کم |
| نوع دوپینگ | نوع N، نوع P |
| ضخامت لایه GaN | 100 نانومتر - 5000 نانومتر (قابل تنظیم) |
| لایه مانع AlGaN | 24٪ - 28٪ Al (معمولا 10-20 نانومتر) |
| ولتاژ شکست | 600 - 1200 ولت |
| تحرک الکترون | 2000 سانتی متر مربع/V·s |
| فرکانس سوئیچینگ | تا 18 گیگاهرتز |
| زبری سطح ویفر | RMS ~ 0.25 نانومتر (AFM) |
| مقاومت ورق GaN | 437.9 Ω·cm² |
| تار کامل ویفر | < 25 میکرومتر (حداکثر) |
| هدایت حرارتی | 1.3 - 2.1 W/cm·K |
برنامه های کاربردی
الکترونیک قدرت: GaN-on-Si برای الکترونیک قدرت مانند تقویت کننده های قدرت، مبدل ها و اینورترهای مورد استفاده در سیستم های انرژی تجدیدپذیر، وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) و تجهیزات صنعتی ایده آل است. ولتاژ شکست بالا و مقاومت کم آن، تبدیل توان کارآمد را حتی در کاربردهای با توان بالا تضمین می کند.
ارتباطات RF و مایکروویو: ویفرهای GaN-on-Si قابلیت‌های فرکانس بالا را ارائه می‌کنند و برای تقویت‌کننده‌های قدرت RF، ارتباطات ماهواره‌ای، سیستم‌های رادار و فناوری‌های 5G مناسب هستند. با سرعت سوئیچینگ بالاتر و قابلیت کار در فرکانس های بالاتر (تا18 گیگاهرتز، دستگاه های GaN عملکرد برتر را در این برنامه ها ارائه می دهند.
الکترونیک خودرو: GaN-on-Si در سیستم های قدرت خودرو از جمله استفاده می شودشارژرهای داخلی (OBC)ومبدل های DC-DC. توانایی آن برای کار در دماهای بالاتر و تحمل سطوح ولتاژ بالاتر، آن را برای کاربردهای خودروهای الکتریکی که نیازمند تبدیل قوی توان هستند، مناسب می‌سازد.
LED و اپتوالکترونیک: GaN ماده انتخابی برای آن است LED های آبی و سفید. ویفرهای GaN-on-Si برای تولید سیستم‌های روشنایی LED با کارایی بالا استفاده می‌شوند که عملکرد عالی در نورپردازی، فناوری‌های نمایشگر و ارتباطات نوری ارائه می‌کنند.
پرسش و پاسخ
Q1: مزیت GaN نسبت به سیلیکون در دستگاه های الکترونیکی چیست؟
A1:GaN دارای یکفاصله باند گسترده تر (3.4 eV)نسبت به سیلیکون (1.1 eV)، که به آن اجازه می دهد تا ولتاژ و دمای بالاتر را تحمل کند. این ویژگی GaN را قادر می‌سازد تا برنامه‌های پرمصرف را به طور کارآمدتر مدیریت کند، کاهش تلفات برق و افزایش عملکرد سیستم. GaN همچنین سرعت سوئیچینگ سریع تری را ارائه می دهد که برای دستگاه های فرکانس بالا مانند تقویت کننده های RF و مبدل های قدرت بسیار مهم است.
Q2: آیا می توانم جهت بستر Si را برای برنامه خود سفارشی کنم؟
A2:بله، ما پیشنهاد می کنیمجهت های بستر Si قابل تنظیممانند<111>, <100>و سایر جهت ها بسته به نیاز دستگاه شما. جهت گیری بستر Si نقش کلیدی در عملکرد دستگاه، از جمله ویژگی های الکتریکی، رفتار حرارتی، و پایداری مکانیکی دارد.
Q3: مزایای استفاده از ویفرهای GaN-on-Si برای کاربردهای با فرکانس بالا چیست؟
A3:ویفرهای GaN-on-Si برتری دارندسرعت سوئیچینگ، امکان عملکرد سریعتر در فرکانس های بالاتر در مقایسه با سیلیکون را فراهم می کند. این آنها را ایده آل می کندRFومایکروویوبرنامه های کاربردی، و همچنین فرکانس بالادستگاه های قدرتمانندHEMT ها(ترانزیستورهای با تحرک الکترون بالا) وتقویت کننده های RF. تحرک بیشتر الکترون GaN همچنین منجر به تلفات سوئیچینگ کمتر و بازدهی بهتر می شود.
Q4: چه گزینه های دوپینگ برای ویفرهای GaN-on-Si در دسترس است؟
A4:ما هر دو را ارائه می دهیمنوع Nونوع Pگزینه های دوپینگ، که معمولا برای انواع مختلف دستگاه های نیمه هادی استفاده می شود.دوپینگ نوع Nایده آل است برایترانزیستورهای قدرتوتقویت کننده های RF، در حالی کهدوپینگ نوع Pاغلب برای دستگاه های الکترونیک نوری مانند LED استفاده می شود.
نتیجه گیری
ویفرهای سفارشی نیترید گالیوم روی سیلیکون (GaN-on-Si) ما راه حل ایده آلی را برای کاربردهای فرکانس بالا، توان بالا و دمای بالا ارائه می دهد. با جهت گیری های قابل تنظیم بستر Si، مقاومت، و دوپینگ نوع N/P، این ویفرها برای پاسخگویی به نیازهای خاص صنایع اعم از الکترونیک قدرت و سیستم های خودرو گرفته تا ارتباطات RF و فناوری های LED طراحی شده اند. این ویفرها با بهره گیری از ویژگی های برتر GaN و مقیاس پذیری سیلیکون، عملکرد، کارایی و محافظت در آینده را برای دستگاه های نسل بعدی افزایش می دهند.
نمودار تفصیلی
