GaN روی شیشه 4 اینچی: گزینه های شیشه ای قابل تنظیم شامل JGS1، JGS2، BF33 و کوارتز معمولی
ویژگی ها
●گپ پهن:GaN دارای یک bandgap 3.4 eV است که در مقایسه با مواد نیمه هادی سنتی مانند سیلیکون، کارایی بالاتر و دوام بیشتر در شرایط ولتاژ و دمای بالا را ممکن می سازد.
●زیرهای شیشه ای قابل تنظیم:با گزینه های شیشه ای JGS1، JGS2، BF33 و کوارتز معمولی برای پاسخگویی به نیازهای عملکردی مختلف حرارتی، مکانیکی و نوری موجود است.
●رسانایی حرارتی بالا:رسانایی حرارتی بالای GaN اتلاف گرمای موثر را تضمین می کند و این ویفرها را برای کاربردهای برق و دستگاه هایی که گرمای بالا تولید می کنند ایده آل می کند.
●ولتاژ شکست بالا:توانایی GaN در حفظ ولتاژ بالا، این ویفرها را برای ترانزیستورهای قدرت و کاربردهای فرکانس بالا مناسب می کند.
●استحکام مکانیکی عالی:زیرلایه های شیشه ای، همراه با خواص GaN، استحکام مکانیکی قوی را فراهم می کند و دوام ویفر را در محیط های سخت افزایش می دهد.
●کاهش هزینه های ساخت:در مقایسه با ویفرهای سنتی GaN-on-Silicon یا GaN-on-Sapphire، GaN-on-Glass راه حل مقرون به صرفه تری برای تولید دستگاه های با کارایی بالا در مقیاس بزرگ است.
●خواص نوری متناسب:گزینه های مختلف شیشه ای امکان سفارشی سازی ویژگی های نوری ویفر را فراهم می کند و آن را برای کاربردهای الکترونیک نوری و فوتونیک مناسب می کند.
مشخصات فنی
| پارامتر | ارزش |
| اندازه ویفر | 4 اینچی |
| گزینه های زیر لایه شیشه ای | JGS1، JGS2، BF33، کوارتز معمولی |
| ضخامت لایه GaN | 100 نانومتر - 5000 نانومتر (قابل تنظیم) |
| GaN Bandgap | 3.4 eV (باند گپ گسترده) |
| ولتاژ شکست | تا 1200 ولت |
| هدایت حرارتی | 1.3 - 2.1 W/cm·K |
| تحرک الکترون | 2000 سانتی متر مربع/V·s |
| زبری سطح ویفر | RMS ~ 0.25 نانومتر (AFM) |
| مقاومت ورق GaN | 437.9 Ω·cm² |
| مقاومت | نیمه عایق، نوع N، نوع P (قابل تنظیم) |
| انتقال نوری | بیش از 80% برای طول موج های مرئی و UV |
| تار ویفر | < 25 میکرومتر (حداکثر) |
| پایان سطح | SSP (صیقل خورده یک طرفه) |
برنامه های کاربردی
اپتوالکترونیک:
ویفرهای GaN-on-Glass به طور گسترده ای استفاده می شودال ای دی هاودیودهای لیزربه دلیل راندمان بالای GaN و عملکرد نوری. قابلیت انتخاب زیرلایه های شیشه ای مانندJGS1وJGS2امکان سفارشی‌سازی شفافیت نوری را فراهم می‌کند، و آنها را برای روشنایی و قدرت بالا ایده‌آل می‌کندLED های آبی/سبزولیزرهای UV.
فوتونیک:
ویفرهای GaN-on-Glass ایده آل هستندآشکارسازهای نوری, مدارهای مجتمع فوتونیک (PIC)، وسنسورهای نوری. خواص عالی انتقال نور و پایداری بالا در کاربردهای فرکانس بالا آنها را مناسب می کندارتباطاتوفن آوری های حسگر.
الکترونیک قدرت:
ویفرهای GaN-on-Glass به دلیل گپ باند وسیع و ولتاژ شکست بالا درترانزیستورهای پرقدرتوتبدیل توان با فرکانس بالا. توانایی GaN برای کنترل ولتاژهای بالا و اتلاف حرارتی آن را برای این کار عالی می کندتقویت کننده های قدرت, ترانزیستورهای قدرت RF، والکترونیک قدرتدر کاربردهای صنعتی و مصرفی
برنامه های کاربردی با فرکانس بالا:
ویفرهای GaN-on-Glass عالی هستندتحرک الکترونو می تواند در سرعت های سوئیچینگ بالا کار کند، که آنها را برای آن ایده آل می کنددستگاه های قدرت فرکانس بالا, دستگاه های مایکروویو، وتقویت کننده های RF. اینها اجزای حیاتی درسیستم های ارتباطی 5G, سیستم های راداری، وارتباطات ماهواره ای.
برنامه های کاربردی خودرو:
ویفرهای GaN-on-Glass نیز در سیستم های قدرت خودرو، به ویژه درشارژرهای داخلی (OBC)ومبدل های DC-DCبرای وسایل نقلیه الکتریکی (EVs). توانایی ویفرها برای کنترل دما و ولتاژ بالا به آنها اجازه می دهد تا در الکترونیک قدرت برای خودروهای برقی استفاده شوند و کارایی و قابلیت اطمینان بیشتری را ارائه دهند.
تجهیزات پزشکی:
خواص GaN همچنین آن را به ماده ای جذاب برای استفاده تبدیل می کندتصویربرداری پزشکیوحسگرهای زیست پزشکی. توانایی آن در عملکرد در ولتاژهای بالا و مقاومت آن در برابر تشعشع، آن را برای کاربردهای داخل ایده آل می کندتجهیزات تشخیصیولیزرهای پزشکی.
پرسش و پاسخ
Q1: چرا GaN-on-Glass در مقایسه با GaN-on-Silicon یا GaN-on-Sapphire گزینه خوبی است؟
A1:GaN-on-glass چندین مزیت از جملهمقرون به صرفه بودنومدیریت حرارتی بهتر. درحالی‌که GaN-on-Sapphire و GaN-on-Sapphire عملکرد عالی را ارائه می‌دهند، بسترهای شیشه‌ای ارزان‌تر، به آسانی در دسترس هستند و از نظر خواص نوری و مکانیکی قابل تنظیم هستند. علاوه بر این، ویفرهای GaN-on-Glass عملکرد عالی را در هر دو ارائه می دهندنوریوبرنامه های کاربردی الکترونیکی با قدرت بالا.
Q2: تفاوت بین گزینه های شیشه ای JGS1، JGS2، BF33 و معمولی کوارتز چیست؟
A2:
- JGS1وJGS2زیرلایه های شیشه ای نوری با کیفیت بالا هستند که به دلیل وجود آنها شناخته شده اندشفافیت نوری بالاوانبساط حرارتی کم، آنها را برای دستگاه های فوتونیک و نوری ایده آل می کند.
- BF33شیشه ارائه می دهدضریب شکست بالاترو برای برنامه هایی که نیاز به عملکرد نوری بهبود یافته دارند، ماننددیودهای لیزر.
- کوارتز معمولیبالا را فراهم می کندپایداری حرارتیومقاومت در برابر تشعشع، آن را برای کاربردهای با دمای بالا و محیط سخت مناسب می کند.
Q3: آیا می توانم مقاومت و نوع دوپینگ را برای ویفرهای GaN-on-Glass سفارشی کنم؟
A3:بله، ما پیشنهاد می کنیممقاومت قابل تنظیموانواع دوپینگ(نوع N یا نوع P) برای ویفرهای GaN روی شیشه. این انعطاف‌پذیری به ویفرها اجازه می‌دهد تا برای کاربردهای خاص، از جمله دستگاه‌های برق، LED و سیستم‌های فوتونیک طراحی شوند.
Q4: کاربردهای معمولی GaN-on-glass در اپتوالکترونیک چیست؟
A4:در اپتوالکترونیک، ویفرهای GaN-on-Glass معمولاً برای استفاده استفاده می شودLED های آبی و سبز, لیزرهای UV، وآشکارسازهای نوری. ویژگی های نوری قابل تنظیم شیشه اجازه می دهد تا دستگاه های با بالاانتقال نور، آنها را برای برنامه های کاربردی ایده آل می کندفن آوری های نمایش, روشنایی، وسیستم های ارتباط نوری.
Q5: GaN-on-glass در کاربردهای با فرکانس بالا چگونه عمل می کند؟
A5:ویفرهای GaN-on-Glass ارائه می شودتحرک الکترون عالی، به آنها اجازه می دهد تا عملکرد خوبی داشته باشندبرنامه های کاربردی با فرکانس بالامانندتقویت کننده های RF, دستگاه های مایکروویو، وسیستم های ارتباطی 5G. ولتاژ شکست زیاد و تلفات سوئیچینگ کم آنها را مناسب می کنددستگاه های RF پرقدرت.
Q6: ولتاژ شکست معمولی ویفرهای GaN-on-Glass چیست؟
A6:ویفرهای GaN-on-Glass معمولاً ولتاژ شکست را تا سقف پشتیبانی می کنند1200 ولت، آنها را مناسب می کندبا قدرت بالاوولتاژ بالابرنامه های کاربردی فاصله باند گسترده آنها به آنها اجازه می دهد تا ولتاژهای بالاتری نسبت به مواد نیمه هادی معمولی مانند سیلیکون تحمل کنند.
Q7: آیا می توان از ویفرهای GaN-on-Glass در کاربردهای خودرو استفاده کرد؟
A7:بله، ویفرهای GaN-on-Glass در آن استفاده می شودالکترونیک قدرت خودرو، از جملهمبدل های DC-DCوشارژرهای روی برد(OBC) برای وسایل نقلیه الکتریکی. توانایی آنها برای کار در دماهای بالا و کنترل ولتاژ بالا آنها را برای این کاربردهای سخت ایده آل می کند.
نتیجه گیری
ویفرهای شیشه ای 4 اینچی GaN ما یک راه حل منحصر به فرد و قابل تنظیم برای انواع کاربردها در الکترونیک نوری، الکترونیک قدرت و فوتونیک ارائه می دهند. این ویفرها با گزینه‌های زیرلایه شیشه‌ای مانند JGS1، JGS2، BF33 و کوارتز معمولی، تطبیق پذیری را در هر دو ویژگی مکانیکی و نوری ارائه می‌کنند و راه‌حل‌های مناسب را برای دستگاه‌های پرقدرت و فرکانس بالا ممکن می‌سازند. چه برای LED ها، دیودهای لیزری یا کاربردهای RF، ویفرهای GaN-on-Glass
نمودار تفصیلی
