 |
8 inç GaN-Si Epitaxy Si Substrate 110 111 110 MOCVD Reaktörleri veya RF Enerji Uygulamaları için
Ürün ayrıntıları:
| Menşe yeri: | Çin |
| Marka adı: | ZMSH |
| Model numarası: | GaN-üzerinde-Si |
Ödeme & teslimat koşulları:
| Teslim süresi: | 2-4 Hafta |
|---|---|
| Ödeme koşulları: | T/T |
|
Detay Bilgi |
|||
| Mekanik Sertlik: | 9 ay | Gencin modülü: | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) |
|---|---|---|---|
| Epitaksiyel Büyüme Yöntemi: | MOCVD, Yüksek Vasıflı Personel, MBE | Büyüme Sıcaklığı: | 1000-1200°c |
| Isı İleticiliği: | 130-170 W/m·K | Emisyon Dalgaboyu: | 365-405 nm (UV/Mavi) |
| Direnç: | 10−3-10−2 Ω·cm | Elektron Konsantrasyonu: | 10¹⁶-10¹⁹ cm⁻³ |
| Vurgulamak: | 8 inç GaN-on-Si Epitaxy si substrat,GaN-on-Si Epitaxy Si Substrate |
||
Ürün Açıklaması
8 inç GaN-on-Si Epitaxy si substrat ((110 111 110) MOCVD Reaktörleri veya RF enerji uygulaması için
8 inç GaN-on-Si Epitaxy'nin özetini.
8 inçlik GaN-on-Si epitaksi işlemi, 8 inç çaplı bir silikon (Si) substratında bir galyum nitrit (GaN) katmanı yetiştirmeyi içerir.,Silikonun ölçeklenebilirliği ve maliyet etkinliği ile ısı iletkenliği ve geniş bant aralığı özellikleri.GaN ve Si arasındaki ızgara uyumsuzluğu ve termal genişleme farklılıklarını yönetenBu teknoloji, yüksek verimli güç elektronikleri, RF cihazları ve LED'lerin üretimi için hayati önem taşımaktadır.Performans ve maliyet arasındaki dengeyi sunmak, ve mevcut silikon süreçleriyle uyumluluğu nedeniyle büyük ölçekli yarı iletken üretiminde giderek daha fazla kullanılmaktadır.
8 inç GaN-on-Si Epitaxy'nin özellikleri
Maddi Özellikler
-
Geniş Bandgap: GaN, 3,4 eV'lik bir bant boşluğu enerjisi olan geniş bantlı bir yarı iletkendir. Bu özellik, GaN tabanlı cihazların daha yüksek voltajlarda, sıcaklıklarda,ve frekansları geleneksel silikon tabanlı cihazlarla karşılaştırıldığındaGeniş bant boşluğu, GaN-on-Si'yi yüksek güç uygulamaları için ideal hale getiren daha yüksek kırılma voltajlarına da yol açar.
-
Yüksek Elektron Hareketliliği ve Doymak Hızları: GaN, yüksek elektron hareketliliği (genellikle yaklaşık 2000 cm2/Vs) ve yüksek bir doyum hızı (~ 2.5 x 107 cm/s) gösterir.RF cihazları ve güç transistörleri için çok önemlidir..
-
Yüksek ısı iletkenliği: GaN, silikona kıyasla daha iyi bir ısı iletkenliğine sahiptir ve bu da verimli ısı dağılımına yardımcı olur.Bu, cihazın performansını ve güvenilirliğini korumak için termal yönetimin kritik olduğu yüksek güçlü cihazlarda özellikle önemlidir..
-
Yüksek Kritik Elektrik Alanı: GaN'in kritik elektrik alanı 3,3 MV/cm civarındadır, bu da silikondan önemli ölçüde daha yüksektir. Bu, GaN cihazlarının parçalanmadan daha yüksek elektrik alanlarını ele almasına izin verir.Güç elektroniklerinde daha yüksek verimliliğe ve güç yoğunluğuna katkıda bulunur.
Yapısal ve Mekanik Özellikler
-
Kürsü uyumsuzluğu ve gerginlik: GaN-on-Si epitaksi'deki zorluklardan biri, GaN ve Si arasında önemli bir ızgara uyumsuzluğu (yaklaşık% 17).Bu da çıkışlara ve kusurlara yol açabilir.Bununla birlikte, tampon katmanlarının kullanımı ve gerginlik yönetimi stratejileri gibi epitaksyal büyüme tekniklerindeki ilerlemeler bu sorunları hafifletti.Yüksek kaliteli GaN-on-Si vafelerinin üretilmesini sağlayan.
-
Wafer Okuma ve Dönüştürme: GaN ve Si arasındaki termal genişleme katsayısındaki fark nedeniyle, termal stres, epitaksiyel büyüme sürecinde wafer eğilmesine veya bükülmesine neden olabilir.Bu mekanik deformasyon cihazın daha sonraki üretim adımlarını etkileyebilir.Büyüme koşullarını kontrol etmek ve tampon katmanlarını optimize etmek, bu etkilerin en aza indirgenilmesi ve waferlerin düzlüğünün sağlanması için çok önemlidir.
Elektriksel ve Performans Özellikleri
-
Yüksek Boşaltma Voltajı: GaN'in geniş bant aralığı ve yüksek kritik elektrik alanı kombinasyonu, yüksek arıza voltajı olan cihazlara neden olur.Daha yüksek voltaj ve akımları daha verimli ve güvenilir bir şekilde ele almalarını sağlar.
-
Düşük Direnç: GaN-on-Si cihazları tipik olarak silikon bazlı karşıtlarına kıyasla daha düşük yanma direnci gösterir. Direnci azaltmak daha düşük güç kaybı ve daha yüksek verimliliğe neden olur.Özellikle güç değiştirme uygulamalarında.
-
Verimlilik ve Güç yoğunluğu: GaN-on-Si teknolojisi, daha yüksek güç yoğunluğu ve verimliliği olan cihazların geliştirilmesine olanak tanır.Büyüklüğü azaltmak ve performansı iyileştirmek devam eden zorluklar.
Maliyet ve Ölçeklenebilirlik
GaN epitaksi için 8 inçlik bir silikon substrat kullanmanın en büyük avantajlarından biri ölçeklenebilirlik ve maliyet azalmasıdır.Silikon substratları, safir veya silikon karbür (SiC) gibi diğer substratlara kıyasla yaygın olarak bulunur ve daha ucuzdur.Daha büyük 8 inçlik waferleri kullanma yeteneği, her wafer başına daha fazla cihazın üretilebileceği anlamına gelir, bu da ölçek ekonomisine ve daha düşük üretim maliyetlerine yol açar.
| Parametre kategorisi | Parametreler | Değer/Aralık | Yorumlar |
| Maddi Özellikler | GaN'in bandgapı | 3.4 eV | Yüksek sıcaklık, yüksek voltaj ve yüksek frekans uygulamaları için uygun geniş bant aralığı yarı iletken |
| Si'nin bandgapı | 1.12 eV | Silikon bir altyapı malzemesi olarak iyi maliyet etkinliği sunar | |
| Isı İleticiliği | 130-170 W/m·K | GaN katmanının ısı iletkenliği; silikon substratı yaklaşık 149 W/m·K | |
| Elektron Hareketliliği | 1000-2000 cm2/V·s | GaN katmanındaki elektron hareketliliği, silikondan daha yüksektir | |
| Dielektrik Sabit | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | GaN ve Si'nin dielektrik sabitleri | |
| Isı Genişleme katsayısı | 5.6 ppm/°C (GaN), 2.6 ppm/°C (Si) | GaN ve Si'nin ısı genişleme katsayısındaki uyumsuzluk, potansiyel olarak strese neden olabilir | |
| Çerez Sabiti | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | GaN ve Si arasındaki dişli sabit uyumsuzluğu, potansiyel olarak çıkışlara yol açabilir | |
| Değişim yoğunluğu | 108-109 cm−2 | GaN katmanındaki tipik dislokasyon yoğunluğu, epitaksyal büyüme sürecine bağlı olarak | |
| Mekanik Sertlik | 9 Mohs | GaN'in mekanik sertliği, aşınma direnci ve dayanıklılığı sağlar | |
| Wafer Özellikleri | Wafer çapı | 2 inç 4 inç 6 inç 8 inç | Si levhaları üzerindeki GaN için ortak boyutlar |
| GaN katman kalınlığı | 1-10 μm | Özel uygulama ihtiyaçlarına bağlı olarak | |
| Substrat kalınlığı | 500-725 μm | Mekanik dayanıklılık için silikon substratın tipik kalınlığı | |
| Yüzey Kabalığı | < 1 nm RMS | Yüksek kaliteli epitaksyal büyümeyi sağlayan cilalama sonrası yüzey kabalığı | |
| Merdiven Yüksekliği | < 2 nm | GaN katmanındaki basamak yüksekliği, cihaz performansını etkiler | |
| Wafer yayı | < 50 μm | Wafer yayı, süreç uyumluluğunu etkiler | |
| Elektriksel Özellikler | Elektron konsantrasyonu | 1016-1019 cm−3 | GaN katmanındaki n tipi veya p tipi doping konsantrasyonu |
| Direnç | 10−3-10−2 Ω·cm | GaN katmanının tipik direnci | |
| Elektrik alanının bozulması | 3 MV/cm | GaN katmanındaki yüksek parçalanma alanı gücü, yüksek gerilimli cihazlar için uygundur | |
| Optik Özellikler | Emisyon Dalga Boyutu | 365-405 nm (UV/Mavi) | LED'lerde ve lazerlerde kullanılan GaN malzemesinin emisyon dalga boyu |
| Absorpsiyon katsayısı | ~ 104 cm−1 | Görünür ışık aralığında GaN'in emilim katsayısı | |
| Isı Özellikleri | Isı İleticiliği | 130-170 W/m·K | GaN katmanının ısı iletkenliği; silikon substratı yaklaşık 149 W/m·K |
| Isı Genişleme katsayısı | 5.6 ppm/°C (GaN), 2.6 ppm/°C (Si) | GaN ve Si'nin ısı genişleme katsayısındaki uyumsuzluk, potansiyel olarak strese neden olabilir | |
| Kimyasal Özellikler | Kimyasal Dayanıklılık | Yüksek | GaN, sert ortamlar için uygun iyi korozyon direnciye sahiptir |
| Yüzey Tedavisi | Tozsuz, kirliliksiz | GaN wafer yüzeyi için temizlik talebi | |
| Mekanik Özellikler | Mekanik Sertlik | 9 Mohs | GaN'in mekanik sertliği, aşınma direnci ve dayanıklılığı sağlar |
| Young'un Modülü | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | Cihazın mekanik özelliklerini etkileyen GaN ve Si'nin Young modülü | |
| Üretim parametreleri | Epitaxial büyüme yöntemi | MOCVD, HVPE, MBE | GaN katmanları için ortak epitaksyal büyüme yöntemleri |
| Verim oranı | Süreç kontrolüne ve wafer boyutuna bağlı. | Verim, yer değiştirme yoğunluğu ve wafer yayı gibi faktörlerden etkilenir | |
| Büyüme sıcaklığı | 1000-1200°C | GaN katmanının epitaksyal büyümesi için tipik sıcaklık | |
| Soğutma Hızı | Kontrollü soğutma | Soğutma hızı genellikle ısı stresini ve wafer yayını önlemek için kontrol edilir |
8 inç GaN-on-Si Epitaxy'nin uygulamaları
8 inçlik GaN-on-Si (Silicon üzerindeki Galyum Nitrür) epitaksi, çeşitli yüksek performanslı uygulamalarda önemli gelişmeler sağlayan dönüştürücü bir teknolojidir.GaN'nin silikon substratlarına entegre edilmesi, GaN'in üstün özelliklerini silikonun maliyet etkinliği ve ölçeklenebilirliği ile birleştirir8 inçlik GaN-Si epitaksi'nin temel uygulamaları şunlardır:
1.Güç Elektronikleri
-
Güç Transistörleri: GaN-on-Si, Yüksek Elektron Hareketliliği Transistörleri (HEMT) ve Metal-Oksit-Yarı iletken Alan Etkisi Transistörleri (MOSFET) gibi güç transistörlerinde giderek daha fazla kullanılır.Bu transistörler GaN'in yüksek elektron hareketliliğinden yararlanırlar., yüksek arıza voltajı ve düşük direnç, bunları veri merkezleri, elektrikli araçlar (EV) ve yenilenebilir enerji sistemleri gibi uygulamalarda verimli güç dönüşümü için ideal hale getiriyor.
-
Güç Değiştiricileri: GaN-Si'nin yüksek frekanslı devreleşmede üstün performansı, kompakt ve verimli güç dönüştürücülerinin geliştirilmesini mümkün kılar.Bu dönüştürücüler, AC/DC adaptörlerinden ve şarj cihazlarından endüstriyel güç kaynaklarına ve fotovoltaik invertörlere kadar değişen uygulamalarda gereklidir..
-
Yenilenebilir Enerji Değiştiricileri: GaN-Si dönüştürücüler güneş enerjisi sistemlerinde ve rüzgar türbinlerinde kullanılır.Enerji kaybını en aza indirerek daha yüksek frekanslarda ve voltajlarda çalışabilme yetenekleri daha verimli ve güvenilir yenilenebilir enerji üretimine yol açar.
2.Radyo Frekansı (RF) Uygulamalar
-
RF Güç Güçlendirici: GaN-on-Si, yüksek frekanslarda yüksek verimlilikle çalışabilme yeteneği nedeniyle RF güç güçlendiricilerinde yaygın olarak kullanılır.5G baz istasyonları dahil, uydu iletişim ve radar sistemleri.
-
Düşük Gürültülü Amplifikatörler (LNA): RF uygulamalarında, GaN-on-Si tabanlı LNA'lar, önemli bir gürültü eklemeden zayıf sinyalleri güçlendirmek ve iletişim sistemlerinin hassasiyetini ve performansını artırmak için kullanılır.
-
Radar ve Savunma Sistemleri: GaN-on-Si'nin yüksek güç yoğunluğu ve verimliliği, yüksek performanslı ve güvenilir çalışmanın kritik olduğu radar ve savunma uygulamaları için uygundur.
3.Optoelektronik
-
Işık yayıcı diyotlar (LED): GaN-on-Si teknolojisi, özellikle genel aydınlatma ve görüntüleme teknolojileri için LED'lerin üretiminde kullanılır.8 inçlik levhaların ölçeklenebilirliği, çeşitli tüketici ve endüstriyel uygulamalarda kullanılan yüksek parlaklıklı LED'lerin maliyetli üretimini sağlar.
-
Lazer Diyotları: GaN-on-Si, optik depolama, iletişim ve tıbbi cihazlarda kullanılan lazer diyotlarının geliştirilmesinde de kullanılır.GaN'in yüksek verimliliği ve silikon'un ölçeklenebilirliğinin birleşimi bu cihazları daha erişilebilir ve uygun fiyatlı hale getiriyor.
4.Elektrikli Araçlar (EV) ve Otomobil
-
Gemi şarj cihazları ve inverterleri: GaN-on-Si cihazları, elektrikli araçlarda kullanılan kablo şarj cihazlarının ve inverterlerin ayrılmaz bir parçasıdır.daha uzun sürüş menziline ve daha hızlı şarj sürelerine katkıda bulunur.
-
Gelişmiş Sürücü Yardımcı Sistemleri (ADAS): GaN-on-Si'nin yüksek frekanslı işleyişi ve verimliliği, daha güvenli sürüş için gerçek zamanlı veriler sağlamak için radar ve LiDAR teknolojilerine dayanan ADAS'larda değerlidir.
5.Veri Merkezleri ve Sunucular
-
Güç kaynağı üniteleri (PSU): GaN-on-Si teknolojisi, veri merkezleri ve sunucular için PSU'larda kullanılır ve geleneksel silikon tabanlı güç kaynaklarına kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha az ısı üretimi sunar.Bu, daha düşük soğutma maliyetlerine ve genel enerji verimliliğinin iyileştirilmesine neden olur.
-
Yüksek Verimlilikli Enerji Yönetimi: GaN-on-Si cihazlarının kompakt boyutu ve verimliliği, enerji verimliliğinin ve güvenilirliğinin çok önemli olduğu veri merkezlerindeki gelişmiş güç yönetimi sistemleri için ideal hale getiriyor.
6.Tüketici Elektronikleri
-
Hızlı şarj cihazları: GaN-on-Si, akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar ve diğer taşınabilir cihazlar için hızlı şarj cihazlarında giderek daha fazla kullanılmaktadır.Şarj sürelerini azaltmak.
-
Güç Adaptörleri: GaN-Si tabanlı güç adaptörlerinin kompakt boyutu ve yüksek verimliliği, daha taşınabilir ve enerji verimli şarj çözümlerine yol açan tüketici elektroniği için tercih edilen bir seçim haline getiriyor.
7.Telekomünikasyon
-
Ana İstasyonlar: GaN-on-Si, 5G baz istasyonlarında kullanılan güç güçlendiricileri için kritiktir.Hızlı ve daha güvenilir iletişim ağlarının kurulmasını sağlamak.
-
Uydu İletişimleri: GaN-on-Si cihazlarının yüksek güç ve frekans yetenekleri, sinyal gücünü ve veri iletim hızlarını iyileştiren uydu iletişim sistemlerinde de yararlıdır.
Sonuçlar
8 inçlik GaN-on-Si epitaksi uygulamaları, güç elektroniklerinden ve telekomünikasyonlardan optik elektroniklere ve otomotiv sistemlerine kadar çok çeşitli endüstrilerde geçer.Yüksek performansı uygun maliyetli üretim ile birleştirme yeteneği, onu bir sonraki nesil teknolojilerinin anahtar aracı haline getirir., çeşitli yüksek talep sektörlerinde inovasyonu teşvik ediyor.
8 inç GaN-on-Si Epitaxy'nin fotoğrafı.
S&A
S: Galiyum nitrit'in silikona karşı avantajları nelerdir?
A:Galyum Nitrür (GaN), geniş bant aralığı, daha yüksek elektron hareketliliği ve daha iyi ısı iletkenliği nedeniyle Silikon (Si) üzerinde önemli avantajlar sunar.Bu özellikler GaN cihazlarının daha yüksek voltajlarda çalışmasını sağlar, daha yüksek verimlilik ve daha hızlı anahtarlama hızları ile sıcaklıklar ve frekanslar. GaN ayrıca daha yüksek bir bozulma voltajına, daha düşük bir direnciye sahiptir ve daha yüksek güç yoğunluklarına dayanabilir,Güç elektronikleri için ideal hale getiriyor., RF uygulamaları ve kompaktlığın, verimliliğin ve termal yönetimin kritik olduğu yüksek frekanslı işlemler.