GaN na szafirze GaN Epitaxy szablon na szafirze 2 cali 4 cali 6 cali 8 cali

GaN na szafirze GaN Epitaxy szablon na szafirze 2 cali 4 cali 6 cali 8 cali

Podsumowanie

Azotany galium (GaN) w szafirowych szablonach epitaksji to najnowocześniejsze materiały dostępne w formach typu N, typu P lub półizolacyjnych.Te szablony są przeznaczone do przygotowania zaawansowanych urządzeń optoelektronicznych półprzewodnikowych i urządzeń elektronicznychRdzeń tych szablonów jest warstwą epitaksjalną GaN uprawioną na substratie safirze,Wynika z tego kompozytowa struktura, która wykorzystuje unikalne właściwości obu materiałów w celu osiągnięcia wyższej wydajności.

Struktura i skład:

1. Powierzchniowa warstwa azotanu galiu (GaN):

   • Jednokrystałowa cienka folia: warstwa GaN to pojedyncza krystalicznie cienka folia, która zapewnia wysoką czystość i doskonałą jakość krystaliczną.w ten sposób zwiększając wydajność urządzeń wytworzonych na tych wzorach.
   • Właściwości materialne: GaN jest znany ze swojego szerokiego pasma przepustowego (3,4 eV), wysokiej mobilności elektronów i wysokiej przewodności cieplnej.oraz dla urządzeń działających w trudnych warunkach.

2. Substrat z safirem:

   • Wytrzymałość mechaniczna: Szafir (Al2O3) jest solidnym materiałem o wyjątkowej wytrzymałości mechanicznej, który stanowi stabilną i trwałą podstawę warstwy GaN.
   • Stabilność termiczna: szafir ma doskonałe właściwości termiczne, w tym wysoką przewodność cieplną i stabilność termiczną,które pomagają rozpraszać ciepło wytwarzane podczas pracy urządzenia i utrzymywać integralność urządzenia w wysokich temperaturach.
   • Przejrzystość optyczna: Przejrzystość szafiru w zakresie ultrafioletowym do podczerwonym sprawia, że nadaje się do zastosowań optoelektronicznych, gdzie może służyć jako przezroczysty podłoże do emitowania lub wykrywania światła.

Rodzaje GaN na szafirowych szablonach:

1. GaN typu N:

   • Doping i przewodność: GaN typu N jest dopingowany pierwiastkami takimi jak krzem (Si) w celu wprowadzenia wolnych elektronów, zwiększając przewodność elektryczną.Ten typ jest szeroko stosowany w urządzeniach takich jak tranzystory o wysokiej mobilności elektronów (HEMT) i diody emitujące światło (LED), gdzie wysoka koncentracja elektronów jest kluczowa.

2. GaN typu P:

   • Doping i przewodność dziur: GaN typu P jest dopingowany elementami takimi jak magnez (Mg) w celu wprowadzenia otworów (nosicieli ładunku dodatniego).które są budulcami wielu urządzeń półprzewodnikowych, w tym diody LED i diody laserowe.

3. Półizolacja GaN:

   • Zmniejszona zdolność pasożytnicza: półizolacyjny GaN jest stosowany w zastosowaniach, w których minimalizacja pojemności pasożytniczej i prądów wycieków jest kluczowa.zapewnienie stabilnej wydajności i wydajności.

Procesy produkcyjne:

1. Złożenie na wierzchu:

   • Depozycja chemiczna par metalowo-organicznych (MOCVD): Ta technika jest powszechnie stosowana do hodowli wysokiej jakości warstw GaN na podłogach szafirowych.powodujące jednolite i bezbłędne warstwy.
   • Epitaxia wiązki molekularnej (MBE): Inną metodą uprawy warstw GaN jest MBE, która zapewnia doskonałą kontrolę na poziomie atomowym, co jest korzystne dla badań i rozwoju zaawansowanych struktur urządzeń.

2. Dyfuzja:

   • Kontrolowane doping: Proces dyfuzji jest stosowany do wprowadzania dopantów do określonych regionów warstwy GaN, modyfikując jej właściwości elektryczne w celu dostosowania ich do różnych wymagań urządzenia.

3. Implantacja jonów:

   • Dokładny doping i naprawa uszkodzeń: Implantacja jonowa jest techniką wprowadzania dopantów z wysoką precyzją.Poimplantacja jest często stosowana do naprawy uszkodzeń spowodowanych procesem implantacji i aktywacji dopantów.

Szczegółowe cechy:

• Kwota ekspozycji na ryzyko: Te szablony są przeznaczone do stosowania wraz z płytkami PS do biegów płaskich, co może pomóc w uzyskaniu wyraźniejszych pomiarów odblaskowości.Funkcja ta jest szczególnie przydatna w zakresie kontroli jakości i optymalizacji urządzeń optoelektronicznych.
• Niezgodność niskiej siatki: Niestosowanie sieci między GaN a szafirem jest stosunkowo niskie, zmniejszając liczbę wad i wyłamania w warstwie epitaxjalnej.W rezultacie uzyskuje się lepszą jakość materiału i lepszą wydajność urządzeń końcowych.

Wnioski:

• Urządzenia optoelektroniczne: szablony GaN on Sapphire są szeroko stosowane w diodach LED, diodach laserowych i fotodetektorach.i technologii wyświetlania.
• Urządzenia elektroniczne: Wysoka mobilność elektronów i stabilność termiczna GaN sprawiają, że nadaje się do tranzystorów o wysokiej mobilności elektronów (HEMT), wzmacniaczy mocy,i pozostałe częstotliwości wysokiej i wysokiej mocy elementy elektroniczne.
• Aplikacje o dużej mocy i wysokiej częstotliwości: GaN on Sapphire jest niezbędny w zastosowaniach wymagających dużej mocy i pracy o wysokiej częstotliwości, takich jak wzmacniacze RF, komunikacja satelitarna i systemy radarowe.

W celu uzyskania bardziej szczegółowych specyfikacji GaN na szafirze, w tym właściwości elektrycznych, optycznych i mechanicznych, prosimy zapoznać się z następującymi sekcjami.Ten szczegółowy przegląd podkreśla wszechstronność i zaawansowane możliwości GaN na szafira szablony, co czyni je optymalnym wyborem dla szerokiego zakresu zastosowań półprzewodnikowych.

Zdjęcia:

Właściwości:

Właściwości elektryczne:

1. Szeroki zakres:

   • GaN: Około 3,4 eV
   • Pozwala na działanie w wysokim napięciu i lepszą wydajność w zastosowaniach o dużej mocy.

2. Wysokie napięcie awaryjne:

   • GaN może wytrzymać wysokie napięcia bez rozkładu, co czyni go idealnym do urządzeń zasilania.

3. Wysoka mobilność elektronów:

   • Ułatwia szybki transport elektronów, co prowadzi do szybkich urządzeń elektronicznych.

Właściwości termiczne:

1. Wysoka przewodność cieplna:

   • GaN: Około 130 W/m·K
   • Sapphire: Około 42 W/m·K
   • Wydajne rozpraszanie ciepła, kluczowe dla urządzeń o dużej mocy.

2. Stabilność termiczna:

   • Zarówno GaN, jak i szafir utrzymują swoje właściwości w wysokich temperaturach, co sprawia, że nadają się do trudnych warunków.

Właściwości optyczne:

1. Przejrzystość:

   • Sapphire jest przezroczysty w zakresie UV do IR.
   • GaN jest zazwyczaj stosowany do emisji światła niebieskiego do UV, co jest ważne dla diod laserowych i diod LED.

2. Indeks załamania:

   • GaN: 2,4 przy 632,8 nm
   • Sapphire: 1,76 przy 632,8 nm
   • Ważne dla projektowania urządzeń optoelektronicznych.

Właściwości mechaniczne:

1. Twardość:

   • Sapphire: 9 na skali Mohsa
   • Zapewnia trwały podłoże odporne na zadrapania i uszkodzenia.

2. Struktura siatki:

   • GaN ma strukturę krystaliczną wurtzytu.
   • Niestosowanie sieci między GaN a szafirem jest stosunkowo niskie (~ 16%), co pomaga zmniejszyć wady podczas wzrostu epitaksowego.

Właściwości chemiczne:

1. Stabilność chemiczna:
   • Zarówno GaN, jak i szafir są chemicznie stabilne i odporne na większość kwasów i zasad, co jest ważne dla niezawodności i długowieczności urządzenia.

Te właściwości podkreślają, dlaczego GaN na szafiru jest szeroko stosowany w nowoczesnych urządzeniach elektronicznych i optoelektronicznych, oferując połączenie wysokiej wydajności, trwałości,i wydajność w wymagających warunkach.