Sapphire GaN Epitaxy Şablon 2 inç 4 inç 6 inç 8 inç

Sapphire GaN Epitaxy Şablon 2 inç 4 inç 6 inç 8 inç

Özet:

Sapphire epitaksi şablonlarında Gallium Nitride (GaN), N-tip, P-tip veya yarı yalıtım biçimlerinde mevcut en gelişmiş malzemelerdir.Bu şablonlar gelişmiş yarı iletkenli optoelektronik cihazların ve elektronik cihazların hazırlanması için tasarlanmıştır.Bu şablonların çekirdeği bir safir substrat üzerinde yetiştirilen bir GaN epitaksyal katmandır.İki malzemenin de eşsiz özelliklerinden yararlanarak üstün performans elde eden bir kompozit yapıya sahip.

Yapı ve Kompozisyon:

1. Galiyum Nitrür (GaN) Epitaxial Katman:

   • Tek kristal ince film: GaN tabakası yüksek saflık ve mükemmel kristalografik kaliteyi sağlayan tek kristal ince bir filmdir.Bu sayede bu şablonlar üzerinde üretilen cihazların performansını artırmak..
   • Maddi Özellikler: GaN geniş bant aralığı (3.4 eV), yüksek elektron hareketliliği ve yüksek ısı iletkenliği ile bilinir.Ayrıca sert ortamlarda çalışan cihazlar için.

2. Safir Substratı:

   • Mekanik Güç: Sapfir (Al2O3) GaN katmanı için istikrarlı ve dayanıklı bir temel sağlayan olağanüstü mekanik dayanıklılığa sahip sağlam bir malzemedir.
   • Isı Dayanıklılığı: Safir, yüksek termal iletkenlik ve termal kararlılık da dahil olmak üzere mükemmel termal özelliklere sahiptir.cihazın çalışması sırasında üretilen ısıyı dağıtmaya ve yüksek sıcaklıklarda cihazın bütünlüğünü korumaya yardımcı olan.
   • Optik Şeffaflık: Safirin ultraviyoleten kızılötesi aralığındaki şeffaflığı, ışığı yaymak veya algılamak için şeffaf bir substrat olarak hizmet edebileceği optoelektronik uygulamalar için uygun hale getirir.

Sapphire Şablonları üzerindeki GaN türleri:

1. N tipi GaN:

   • Doping ve İletkenlik: N-tip GaN, elektrik iletkenliğini arttırarak serbest elektronlar getirmek için silikon (Si) gibi elementlerle dopedilmektedir.Bu tür, yüksek elektron hareketliliği transistörleri (HEMT) ve ışık yayıcı diyotlar (LED) gibi cihazlarda yaygın olarak kullanılır, yüksek elektron konsantrasyonunun çok önemli olduğu.

2. P tipi GaN:

   • Doping ve Çukur Yürütme: P-tip GaN, delikler (pozitif yük taşıyıcıları) oluşturmak için magnezyum (Mg) gibi elementlerle dopedilmektedir.birçok yarı iletken cihazın yapı taşlarıdır, LED ve lazer diyotları dahil.

3. Yarım yalıtım GaN:

   • Parazit kapasitesinin azalması: Yarı yalıtım GaN, parazit kapasitansını ve sızıntı akımlarını en aza indirgenmenin kritik olduğu uygulamalarda kullanılır. Bu tür, yüksek frekanslı ve yüksek güçlü elektronik cihazlar için idealdir,istikrarlı performans ve verimlilik sağlamak.

Üretim Süreçleri:

1. Epitaxial Depozisyon:

   • Metal-organik kimyasal buhar çökümü (MOCVD): Bu teknik genellikle safir substratlarında yüksek kaliteli GaN katmanları yetiştirmek için kullanılır.Birbirine eşit ve kusursuz katmanlara yol açan.
   • Moleküler ışın epitaksi (MBE): GaN katmanlarının büyümesi için başka bir yöntem olan MBE, gelişmiş cihaz yapılarının araştırılması ve geliştirilmesi için yararlı olan atom düzeyinde mükemmel bir kontrol sunar.

2. Difüzyon:

   • Kontrollü Doping: Difüzyon süreci, GaN katmanının belirli bölgelerine dopantlar getirmek ve çeşitli cihaz gereksinimlerine uygun elektrik özelliklerini değiştirmek için kullanılır.

3. İyon Ekimi:

   • Düzgün Doping ve Zarar Onarımı: İyon implantasyonu, dopantları yüksek hassasiyetle kullanmak için kullanılan bir tekniktir.İskele sonrası yalıtım, sıklıkla implantasyon sürecinin neden olduğu herhangi bir hasarı onarmak ve dopantları etkinleştirmek için kullanılır.

Özel Özellikler:

• "Satırım" (SSP) olmayan şablonlar: Bu şablonlar, daha net yansıtıcılık ölçümleri elde etmesine yardımcı olabilecek düz yürüyüşler için PS levhalarıyla birlikte kullanılmak üzere tasarlanmıştır.Bu özellik özellikle kalite kontrolünde ve optoelektronik cihazların optimizasyonunda yararlıdır..
• Düşük Çerez Yanlış Uyum: GaN ve safir arasındaki ızgara uyumsuzluğu nispeten düşüktür, bu da epitaksyal katmandaki kusurların ve çıkmaların sayısını azaltır.Bu, daha iyi malzeme kalitesine ve nihai cihazların daha iyi performansına neden olur..

Başvurular:

• Optoelektronik cihazlar: GaN on Sapphire şablonları LED'lerde, lazer diyotlarında ve fotodetektorlarda yaygın olarak kullanılır.ve ekran teknolojileri.
• Elektronik Cihazlar: GaN'in yüksek elektron hareketliliği ve termal istikrarı, yüksek elektron hareketliliği tranzistörleri (HEMT), güç güçlendirici,ve diğer yüksek frekanslı ve yüksek güçlü elektronik bileşenler.
• Yüksek Güçlü ve Yüksek Frekanslı Uygulamalar: GaN on Sapphire, RF amplifikatörleri, uydu iletişimi ve radar sistemleri gibi yüksek güç ve yüksek frekanslı işlem gerektiren uygulamalar için gereklidir.

Elektriksel, optik ve mekanik özellikleri de dahil olmak üzere safira GaN'in daha ayrıntılı özellikleri için lütfen aşağıdaki bölümlere bakın.Bu ayrıntılı genel bakış, GaN'in Sapphire şablonları üzerindeki çok yönlülüğünü ve gelişmiş yeteneklerini vurgular, onları çok çeşitli yarı iletken uygulamaları için en uygun seçim haline getirir.

Fotoğraflar:

Özellikleri:

Elektriksel özellikler:

1. Geniş Bandgap:

   • GaN: Yaklaşık 3.4 eV
   • Yüksek voltajlı çalışmayı ve yüksek güç uygulamalarında daha iyi performansı sağlar.

2. Yüksek kesim voltajı:

   • GaN, bozulmadan yüksek voltajlara dayanabilir ve güç cihazları için idealdir.

3. Yüksek Elektron Hareketliliği:

   • Yüksek hızlı elektronik cihazlara yol açan hızlı elektron taşımacılığını kolaylaştırır.

Termal Özellikler:

1. Yüksek ısı iletkenliği:

   • GaN: Yaklaşık 130 W/m·K
   • Sapfir: Yaklaşık 42 W/m·K
   • Verimli ısı dağılımı, yüksek güçlü cihazlar için çok önemlidir.

2. Isı Dayanıklılığı:

   • Hem GaN hem de safir yüksek sıcaklıklarda özelliklerini korur ve bu da onları sert ortamlar için uygun kılar.

Optik özellikleri:

1. Şeffaflık:

   • Sapphire UV ile IR aralığında şeffaf.
   • GaN, genellikle LED'ler ve lazer diyotları için önemli olan maviye UV ışığı emisyonu için kullanılır.

2. Yıkım Endeksi:

   • GaN: 632.8 nm'de 2,4
   • Sapfir: 632.8 nm'de 1.76
   • Optoelektronik cihazların tasarımı için önemlidir.

Mekanik özellikleri:

1. Sertlik:

   • Sapphire: Mohs ölçeğinde 9
   • Çizik ve hasara karşı dayanıklı bir substrat sağlar.

2. Çerez yapısı:

   • GaN'in bir wurtzit kristal yapısı vardır.
   • GaN ve safir arasındaki ızgara uyumsuzluğu nispeten düşüktür (~ 16%), bu da epitaksiyel büyüme sırasında kusurları azaltmaya yardımcı olur.

Kimyasal Özellikler:

1. Kimyasal Dayanıklılık:
   • Hem GaN hem de safir kimyasal olarak kararlıdır ve çoğu asit ve bazlara dirençlidir, bu da cihazın güvenilirliği ve uzun ömürlülüğü için önemlidir.

Bu özellikler, GaN'nin modern elektronik ve optoelektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmasının nedenini vurgular.ve zorlu koşullar altında performans.