 |
Substrat GaN-on-Si Epitaxy Si 110 111 110 8 cali do reaktorów MOCVD lub zastosowań energii RF
Szczegóły Produktu:
| Miejsce pochodzenia: | Chiny |
| Nazwa handlowa: | ZMSH |
| Numer modelu: | GaN na Si |
Zapłata:
| Czas dostawy: | 2-4 tygodnie |
|---|---|
| Zasady płatności: | T/T |
|
Szczegóły informacji |
|||
| Twardota mechaniczna: | 9 Mohsa | Moduł Younga: | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) |
|---|---|---|---|
| Metoda wzrostu epitaksjalnego: | MOCVD, HVPE, MBE | Temperatura wzrostu: | 1000-1200°C |
| Przewodność cieplna: | 130-170 W/mK | Długość fali emisji: | 365-405 nm (UV/niebieski) |
| Oporność: | 10⁻³-10⁻² Ω·cm | Koncentracja elektronów: | 10¹⁶-10¹⁹ centymetrów⁻³ |
| Podkreślić: | Epitaxy si substrat 8 cali GaN-on-Si,Substrat GaN-on-Si Epitaxy Si |
||
opis produktu
Epitaxy si substratu o masie 8 cali GaN-on-Si ((110 111 110) dla reaktorów MOCVD lub zastosowań energii RF
8calowy GaN-on-Si Epitaxy's abstrakcja
8-calowy proces epitaksii GaN-on-Si polega na hodowli warstwy azotynu galiu (GaN) na podłożu krzemu (Si), który ma średnicę 8 cali.,kluczowym elementem tej struktury jest warstwa buforowa epitaksjalna,który zarządza niezgodnością siatki i różnicami rozszerzenia termicznego między GaN a SiTechnologia ta jest niezbędna do produkcji wysokowydajnej elektroniki mocy, urządzeń RF i diod LED,oferowanie równowagi między wydajnością a kosztami, i jest coraz częściej stosowany w produkcji półprzewodników na dużą skalę ze względu na jego kompatybilność z istniejącymi procesami krzemu.
8calowy GaN-on-Si Epitaxy właściwości
Właściwości materialne
-
Szeroki przepływ: GaN jest szerokopasmowym półprzewodnikiem o energii pasma 3,4 eV. Ta właściwość pozwala urządzeniom opartym na GaN na działanie przy wyższych napięciach, temperaturach,i częstotliwości w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami na bazie krzemuSzeroka przepustowość prowadzi również do wyższych napięć awaryjnych, dzięki czemu GaN-on-Si jest idealny do zastosowań o dużej mocy.
-
Wysoka mobilność elektronów i prędkość nasycenia: GaN wykazuje wysoką mobilność elektronów (zwykle około 2000 cm2/Vs) i wysoką prędkość nasycenia (~ 2,5 x 107 cm/s).które są kluczowe dla urządzeń RF i tranzystorów mocy.
-
Wysoka przewodność cieplna: GaN ma lepszą przewodność cieplną w porównaniu z krzemu, co pomaga w efektywnym rozpraszaniu ciepła.Jest to szczególnie ważne w urządzeniach o dużej mocy, w których zarządzanie cieplne ma kluczowe znaczenie dla utrzymania wydajności i niezawodności urządzenia.
-
Wysokie krytyczne pole elektryczne: Krytyczne pole elektryczne GaN wynosi około 3,3 MV / cm, znacznie wyższe niż w krzemu.przyczyniające się do wyższej wydajności i gęstości mocy w elektronikach mocy.
Właściwości strukturalne i mechaniczne
-
Niezgodność siatki i napięcie: Jednym z wyzwań w epitacji GaN-na-Si jest znaczący niezgodność siatki między GaN i Si (około 17%).które mogą prowadzić do zwichnięć i wadJednakże postęp w technice wzrostu epitaksyalnego, takie jak stosowanie warstw buforowych i strategii zarządzania naprężeniami, złagodził te problemy.umożliwiające produkcję wysokiej jakości płytek GaN na Si.
-
Zgięcie i wygięcie płytek: Ze względu na różnicę w współczynnikach rozszerzenia termicznego między GaN a Si, naprężenie termiczne może powodować zakręcenie lub wypaczanie płytki podczas procesu wzrostu epitaksyalnego.Deformacja mechaniczna może mieć wpływ na kolejne etapy produkcji urządzeniaKontrola warunków wzrostu i optymalizacja warstw buforowych mają kluczowe znaczenie dla zminimalizowania tych skutków i zapewnienia płaskości płytek.
Właściwości elektryczne i charakterystyczne
-
Wysokie napięcie awaryjne: Połączenie szerokiego przepływu GaN i wysokiego krytycznego pola elektrycznego powoduje, że urządzenia o wysokim napięciu awaryjnym.umożliwiając im obsługę wyższych napięć i prądów z większą wydajnością i niezawodnością.
-
Niski poziom oporu: Urządzenia GaN-on-Si zazwyczaj wykazują niższy opór w porównaniu z odpowiednikami na bazie krzemu.szczególnie w zastosowaniach w zakresie przełączania mocy.
-
Wydajność i gęstość mocy: Technologia GaN-on-Si pozwala na opracowanie urządzeń o wyższej gęstości mocy i wydajności.gdzie zmniejszenie wielkości i poprawa wydajności stanowią ciągłe wyzwania.
Koszty i skalowalność
Jedną z głównych zalet stosowania 8-calowego substratu krzemowego do epitaxy GaN jest skalowalność i redukcja kosztów.Substraty krzemu są powszechnie dostępne i tańsze w porównaniu z innymi substratami, takimi jak szafir lub węglik krzemu (SiC)Możliwość wykorzystania większych 8-calowych płytek oznacza również, że można wyprodukować więcej urządzeń na jedną płytkę, co prowadzi do oszczędności skali i niższych kosztów produkcji.
| Kategoria parametrów | Parametry | Wartość/zakres | Wskazania |
| Właściwości materialne | Przepaść pasmowa GaN | 3.4 eV | szeroki półprzewodnik o szerokim przepływie, nadający się do zastosowań o wysokiej temperaturze, wysokim napięciu i wysokiej częstotliwości |
| Przepaść pasma Si | 1.12 eV | Silikon jako materiał podłoża zapewnia dobrą efektywność kosztową | |
| Przewodność cieplna | 130-170 W/m·K | Przewodność cieplna warstwy GaN; podłoża krzemu wynosi około 149 W/m·K | |
| Mobilność elektronów | 1000-2000 cm2/V·s | Mobilność elektronów w warstwie GaN, wyższa niż w krzemu | |
| Stała dielektryczna | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Stałe dielektryczne GaN i Si | |
| Współczynnik rozszerzenia cieplnego | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Niezgodność współczynników rozszerzenia cieplnego GaN i Si, potencjalnie powodująca naprężenie | |
| Stała siatki | 30,189 Å (GaN), 5,431 Å (Si) | Niezgodność stałej siatki pomiędzy GaN a Si, potencjalnie prowadząca do zwichnięć | |
| Gęstość zwichnięć | 108-109 cm−2 | Typowa gęstość zwichnięć w warstwie GaN, w zależności od procesu wzrostu epitaksyalnego | |
| Twardota mechaniczna | 9 Mohs | Twardość mechaniczna GaN, zapewniająca odporność na zużycie i trwałość | |
| Specyfikacje płytki | Średnica płytki | Dwa, cztery, sześć, osiem cali. | Ogólne rozmiary GaN na płytkach Si |
| Gęstość warstwy GaN | 1-10 μm | W zależności od specyficznych potrzeb aplikacji | |
| Gęstość podłoża | 500-725 μm | Typowa grubość podłoża krzemowego w odniesieniu do wytrzymałości mechanicznej | |
| Bruki powierzchni | < 1 nm RMS | Zmiany, które mogą powodować powstanie złoża | |
| Wysokość schodów | < 2 nm | Wysokość stopnia w warstwie GaN, wpływająca na wydajność urządzenia | |
| Włókno płytki | < 50 μm | Łuk płytki, wpływający na kompatybilność procesu | |
| Właściwości elektryczne | Stężenie elektronów | 1016-1019 cm−3 | stężenie dopingu typu n lub typu p w warstwie GaN |
| Odporność | 10−3-10−2 Ω·cm | Typowa rezystywność warstwy GaN | |
| Rozpad pola elektrycznego | 3 MV/cm | Wysoka wytrzymałość pola rozbicia w warstwie GaN, nadająca się do urządzeń wysokonapięciowych | |
| Właściwości optyczne | Długość fali emisji | 365-405 nm (UV/Błękitne) | długość fali emisji materiału GaN, stosowanego w diodach LED i laserach |
| Współczynnik wchłaniania | ~ 104 cm−1 | Współczynnik absorpcji GaN w zakresie światła widzialnego | |
| Właściwości termiczne | Przewodność cieplna | 130-170 W/m·K | Przewodność cieplna warstwy GaN; podłoża krzemu wynosi około 149 W/m·K |
| Współczynnik rozszerzenia cieplnego | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Niezgodność współczynników rozszerzenia cieplnego GaN i Si, potencjalnie powodująca naprężenie | |
| Właściwości chemiczne | Stabilność chemiczna | Wysoki | GaN ma dobrą odporność na korozję, nadaje się do trudnych warunków |
| Obsługa powierzchni | Bez pyłu, bez zanieczyszczeń | Wymóg czystości powierzchni płytki GaN | |
| Właściwości mechaniczne | Twardota mechaniczna | 9 Mohs | Twardość mechaniczna GaN, zapewniająca odporność na zużycie i trwałość |
| Moduł Younga | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | Moduł Younga GaN i Si, wpływający na właściwości mechaniczne urządzenia | |
| Parametry produkcji | Metoda wzrostu epitaksjalnego | MOCVD, HVPE, MBE | Wspólne metody wzrostu epitaksjalnego dla warstw GaN |
| Stawka rentowności | Zależy od kontroli procesu i wielkości płytki | Wydajność zależy od takich czynników, jak gęstość zwichnięcia i łuk płytki | |
| Temperatura wzrostu | 1000-1200°C | Typowa temperatura wzrostu epitaksyjnego warstwy GaN | |
| Prędkość chłodzenia | Kontrolowane chłodzenie | Prędkość chłodzenia jest zwykle kontrolowana w celu zapobiegania naprężeniu cieplnemu i łukowi płytki |
Wykorzystanie 8calowego GaN-on-Si Epitaxy
8-calowa epitaksja GaN-on-Si (nitrid galliowy na krzemu) jest transformacyjną technologią, która umożliwiła znaczący postęp w różnych zastosowaniach o wysokiej wydajności.Integracja GaN na substratach krzemu łączy w sobie doskonałe właściwości GaN z opłacalnością i skalowalnością krzemuOto kluczowe zastosowania 8-calowej epitacji GaN-on-Si:
1.Elektronika energetyczna
-
Transistory mocy: GaN-on-Si jest coraz częściej stosowany w tranzystorach mocy, takich jak tranzystory o wysokiej mobilności elektronów (HEMT) i tranzystory o działaniu pola półprzewodnikowego z tlenkiem metalu (MOSFET).Tranzystory te korzystają z wysokiej mobilności elektronów GaN, wysokie napięcie awaryjne i niskie opory, dzięki czemu są idealne do efektywnej konwersji energii w aplikacjach takich jak centra danych, pojazdy elektryczne (EV) i systemy energii odnawialnej.
-
Konwertory mocy: Wyższa wydajność GaN na Si w przełączaniu wysokiej częstotliwości umożliwia opracowanie kompaktowych i wydajnych przetworników mocy.Konwertory te są niezbędne w zastosowaniach od adapterów AC/DC i ładowarek po przemysłowe źródła zasilania i falowniki fotowoltaiczne.
-
Inwertery do energii odnawialnej: Inwertery GaN-Si są stosowane w systemach energii słonecznej i turbinach wiatrowych.Ich zdolność do pracy przy wyższych częstotliwościach i napięciach przy jednoczesnym zminimalizowaniu strat energii prowadzi do bardziej wydajnej i niezawodnej produkcji energii ze źródeł odnawialnych.
2.Zastosowania częstotliwości radiowych (RF)
-
Wzmacniacze mocy RF: GaN-on-Si jest szeroko stosowany w wzmacniaczach mocy RF ze względu na jego zdolność do działania na wysokich częstotliwościach z wysoką wydajnością.w tym stacje bazowe 5G, łączności satelitarnej i systemów radarowych.
-
Zwiększacze o niskim hałasie (LNA): W zastosowaniach RF LNA oparte na GaN-on-Si są stosowane do wzmacniania słabych sygnałów bez zwiększania znaczącego hałasu, zwiększając wrażliwość i wydajność systemów komunikacyjnych.
-
Systemy radarowe i obronne: Wysoka gęstość mocy i wydajność GaN-on-Si sprawiają, że nadaje się do zastosowań radarowych i obronnych, w których kluczowa jest wysoka wydajność i niezawodna obsługa.
3.Optoelektronika
-
Diody emitujące światło (LED): Technologia GaN-on-Si jest stosowana w produkcji diod LED, zwłaszcza w ogólnych technologiach oświetleniowych i wyświetleniowych.Skalowalność 8-calowych płytek pozwala na opłacalną produkcję diod LED o wysokiej jasności stosowanych w różnych zastosowaniach konsumenckich i przemysłowych.
-
Diody laserowe: GaN-on-Si jest również wykorzystywany w tworzeniu diod laserowych, które są wykorzystywane w magazynie optycznym, komunikacji i urządzeniach medycznych.Połączenie wysokiej wydajności GaN i skalowalności krzemu sprawia, że urządzenia te są bardziej dostępne i przystępne cenowo.
4.Pojazdy elektryczne (EV) i pojazdy samochodowe
-
Ładowarki i inwertery pokładowe: Urządzenia GaN-on-Si są integralną częścią ładowarek i falowników stosowanych w pojazdach elektrycznych.przyczyniając się do dłuższego zasięgu jazdy i szybszego czasu ładowania.
-
Zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS): Wysokiej częstotliwości działanie i wydajność GaN-on-Si są cenne w systemach ADAS, które opierają się na technologiach radarowych i LiDAR w celu dostarczania danych w czasie rzeczywistym dla bezpieczniejszej jazdy.
5.Centrum danych i serwery
-
Jednostki zasilania: Technologia GaN-on-Si jest stosowana w urządzeniach publicznych dla centrów danych i serwerów, zapewniając wyższą wydajność i zmniejszenie wytwarzania ciepła w porównaniu z tradycyjnymi źródłami zasilania na bazie krzemu.W ten sposób obniżone są koszty chłodzenia i zwiększona ogólna efektywność energetyczna.
-
Wysokowydajne zarządzanie energią: Kompaktny rozmiar i wydajność urządzeń GaN-on-Si sprawiają, że są one idealne do zaawansowanych systemów zarządzania energią w centrach danych, gdzie wydajność energetyczna i niezawodność są najważniejsze.
6.Elektronika użytkowa
-
Szybkie ładowarki: GaN-on-Si jest coraz częściej stosowany w szybkich ładowarkach dla smartfonów, laptopów i innych przenośnych urządzeń.skrócenie czasu ładowania.
-
Adaptory zasilania: Kompaktne rozmiary i wysoka wydajność adapterów zasilania na bazie GaN-Si sprawiają, że są preferowanym wyborem dla elektroniki użytkowej, co prowadzi do bardziej przenośnych i energooszczędnych rozwiązań ładowania.
7.Działania telekomunikacyjne
-
Stacje bazowe: GaN-on-Si jest kluczowy dla wzmacniaczy mocy stosowanych w stacjach bazowych 5G. Technologia obsługuje wyższe częstotliwości i większą wydajność,umożliwienie wdrożenia szybszych i bardziej niezawodnych sieci komunikacyjnych.
-
Komunikacja satelitarna: Wysoka moc i możliwości częstotliwości urządzeń GaN-on-Si są również korzystne w systemach łączności satelitarnej, zwiększając moc sygnału i szybkość transmisji danych.
Wniosek
Aplikacje 8-calowej epitaksji GaN-on-Si obejmują szeroki zakres branż, od elektroniki mocy i telekomunikacji po optoelektronikę i systemy motoryzacyjne.Jego zdolność do łączenia wysokiej wydajności z opłacalną produkcją czyni go kluczowym czynnikiem umożliwiającym rozwój technologii nowej generacji., napędza innowacje w różnych sektorach o wysokim zapotrzebowaniu.
8-calowe zdjęcie GaN-on-Si Epitaxy.
Pytania i odpowiedzi
P: Jakie są zalety azotanu galiu w stosunku do krzemu?
A:Azotany galliowe (GaN) oferują znaczące zalety w stosunku do krzemu (Si) ze względu na szeroki odstęp pasmowy, większą mobilność elektronów i lepszą przewodność cieplną.Właściwości te umożliwiają urządzenia GaN do pracy przy wyższych napięciachGaN ma również wyższe napięcie awaryjne, niższy opór włączony i może obsługiwać wyższe gęstości mocy,co sprawia, że jest idealny do elektroniki mocy, zastosowań RF i operacji wysokiej częstotliwości, w których kompaktowość, wydajność i zarządzanie cieplne są kluczowe.