Кремний пластинасындагы галлий нитриди 4 дюймдук 6 дюймдук ылайыкташтырылган Si субстратынын багыты, каршылык көрсөтүүсү жана N-типтеги/P-типтеги параметрлери
Өзгөчөлүктөрү
●Кең тилкелүү аралык:GaN (3,4 эВ) салттуу кремнийге салыштырмалуу жогорку жыштыктагы, жогорку кубаттуулуктагы жана жогорку температурадагы иштөөнү бир топ жакшыртат, бул аны кубаттуулуктагы түзмөктөр жана RF күчөткүчтөрү үчүн идеалдуу кылат.
●Ыңгайлаштырылуучу Si субстратынын багыты:Түзмөктүн белгилүү бир талаптарына дал келүү үчүн ар кандай Si субстрат багыттарын, мисалы, <111>, <100> жана башкалардан тандаңыз.
●Ыңгайлаштырылган каршылык:Түзмөктүн иштешин оптималдаштыруу үчүн Si үчүн ар кандай каршылык параметрлеринин арасынан тандаңыз, жарым изоляциялоодон жогорку каршылыкка жана төмөнкү каршылыкка чейин.
●Допингдин түрү:Электр шаймандарынын, радио жыштык транзисторлорунун же LED лампаларынын талаптарына дал келүү үчүн N-типтеги же P-типтеги легирлөөдө жеткиликтүү.
●Жогорку бузулуу чыңалуусу:GaN-on-Si пластиналары жогорку бузулуу чыңалуусуна ээ (1200 В чейин), бул аларга жогорку чыңалуудагы колдонмолорду иштетүүгө мүмкүндүк берет.
●Тезирээк которулуу ылдамдыгы:GaN кремнийге караганда электрондордун кыймылдуулугу жогору жана коммутациялык жоготуулары төмөн, бул GaN-on-Si пластиналарын жогорку ылдамдыктагы схемалар үчүн идеалдуу кылат.
●Жылуулуктун жакшыртылган көрсөткүчү:Кремнийдин жылуулук өткөрүмдүүлүгү төмөн болгонуна карабастан, GaN-on-Si салттуу кремний түзүлүштөрүнө караганда жылуулукту жакшыраак таратып, жогорку жылуулук туруктуулугун камсыз кылат.
Техникалык мүнөздөмөлөр
| Параметр | Баалуулук |
| Вафли өлчөмү | 4 дюймдук, 6 дюймдук |
| Si субстратынын багыты | <111>, <100>, ыңгайлаштырылган |
| Si каршылыгы | Жогорку каршылыктуу, жарым изоляциялык, төмөн каршылыктуу |
| Допинг түрү | N-типтеги, P-типтеги |
| GaN катмарынын калыңдыгы | 100 нм – 5000 нм (ыңгайлаштырылуучу) |
| AlGaN тосмо катмары | 24% – 28% Al (типтүү 10-20 нм) |
| Бузулуп кетүү чыңалуусу | 600В – 1200В |
| Электрондордун кыймылдуулугу | 2000 см²/V·с |
| Которуштуруу жыштыгы | 18 ГГц чейин |
| Вафли бетинин оройлугу | RMS ~0,25 нм (AFM) |
| GaN барактарынын каршылыгы | 437.9 Ω·см² |
| Толук вафли варп | < 25 мкм (максималдуу) |
| Жылуулук өткөрүмдүүлүгү | 1,3 – 2,1 Вт/см·К |
Колдонмолор
Электр электроникасыGaN-on-Si кайра жаралуучу энергия системаларында, электр унааларында (EV) жана өнөр жай жабдууларында колдонулган кубаттуулук күчөткүчтөрү, конвертерлери жана инверторлору сыяктуу кубаттуулук электроникасы үчүн идеалдуу. Анын жогорку бузулуу чыңалуулары жана төмөнкү каршылыгы жогорку кубаттуулуктагы колдонмолордо да кубаттуулукту натыйжалуу өзгөртүүнү камсыз кылат.
Радиожыштык жана микротолкундуу байланышGaN-on-Si пластиналары жогорку жыштыктагы мүмкүнчүлүктөрдү сунуштайт, бул аларды RF кубаттуулук күчөткүчтөрү, спутниктик байланыш, радар системалары жана 5G технологиялар үчүн идеалдуу кылат. Жогорку которуштуруу ылдамдыгы жана жогорку жыштыктарда иштөө мүмкүнчүлүгү менен (чейинки...18 ГГц), GaN түзмөктөрү бул колдонмолордо жогорку көрсөткүчтөрдү сунуштайт.
Автоунаа электроникасыGaN-on-Si автомобиль энергетикалык системаларында, анын ичинде колдонулатборттогу кубаттагычтар (OBC)жанаDC-DC конвертерлериАнын жогорку температурада иштөө жана жогорку чыңалуу деңгээлдерине туруштук берүү жөндөмү аны күчтүү кубаттуулукту өзгөртүүнү талап кылган электр унааларынын колдонмолору үчүн жакшы ылайыктуу кылат.
LED жана оптоэлектроникаGaN - бул тандалган материал көк жана ак түстөгү светодиоддорGaN-on-Si пластиналары жогорку натыйжалуу LED жарыктандыруу системаларын өндүрүү үчүн колдонулат, бул жарыктандыруу, дисплей технологиялары жана оптикалык байланыш жаатында эң сонун көрсөткүчтөрдү камсыз кылат.
Суроо-жооп
С1: Электрондук түзүлүштөрдөгү кремнийге караганда GaNдин артыкчылыгы эмнеде?
A1:GaN баркеңирээк тилке аралыгы (3,4 эВ)кремнийге караганда (1,1 эВ) жогору, бул ага жогорку чыңалууга жана температурага туруштук берүүгө мүмкүндүк берет. Бул касиет GaNга жогорку кубаттуулуктагы тиркемелерди натыйжалуураак иштетүүгө мүмкүндүк берет, бул кубаттуулуктун жоголушун азайтып, системанын иштешин жогорулатат. GaN ошондой эле жогорку жыштыктагы түзмөктөр, мисалы, RF күчөткүчтөрү жана кубаттуулук өзгөрткүчтөрү үчүн абдан маанилүү болгон тезирээк которулуу ылдамдыгын сунуштайт.
С2: Мен Si субстратынын багытын колдонмом үчүн ыңгайлаштыра аламбы?
A2:Ооба, биз сунуштайбызылайыкташтырылуучу Si субстратынын багыттарысыяктуу<111>, <100>, жана түзмөгүңүздүн талаптарына жараша башка багыттар. Si негизинин багыты түзмөктүн иштешинде, анын ичинде электрдик мүнөздөмөлөрдө, жылуулук жүрүм-турумунда жана механикалык туруктуулукта маанилүү ролду ойнойт.
С3: GaN-on-Si пластиналарын жогорку жыштыктагы колдонмолордо колдонуунун кандай артыкчылыктары бар?
A3:GaN-on-Si пластиналары эң жогорку сапаттагы продукцияны сунуштайтылдамдыктарды которуу, кремнийге салыштырмалуу жогорку жыштыктарда тезирээк иштөөгө мүмкүндүк берет. Бул аларды идеалдуу кылатRFжанамикротолкундууколдонмолор, ошондой эле жогорку жыштыктагыэлектр шаймандарысыяктууHEMT'лер(Электрондордун жогорку мобилдүүлүгүндөгү транзисторлор) жанаЖЖ күчөткүчтөрGaNдин жогорку электрон кыймылдуулугу коммутациялык жоготуулардын азайышына жана натыйжалуулуктун жогорулашына алып келет.
С4: GaN-on-Si пластиналары үчүн кандай легирлөө мүмкүнчүлүктөрү бар?
A4:Биз экөөнү тең сунуштайбызN-типтегижанаP-типар кандай типтеги жарым өткөргүч түзүлүштөр үчүн кеңири колдонулган легирлөө варианттары.N-типтеги допингүчүн идеалдуукубат транзисторлоружанаЖЖ күчөткүчтөрал эмиP-типтеги допингкөбүнчө LED сыяктуу оптоэлектрондук түзүлүштөрдө колдонулат.
Жыйынтык
Биздин ылайыкташтырылган кремнийдеги галлий нитриди (GaN-on-Si) пластиналары жогорку жыштыктагы, жогорку кубаттуулуктагы жана жогорку температурадагы колдонмолор үчүн идеалдуу чечимди камсыз кылат. Ыңгайлаштырылуучу Si субстратынын багыты, каршылыгы жана N-типтеги/P-типтеги кошулмалары менен бул пластиналар энергетикалык электроникадан жана автомобиль системаларынан баштап RF байланышына жана LED технологияларына чейинки тармактардын өзгөчө муктаждыктарын канааттандыруу үчүн ылайыкташтырылган. GaNдин жогорку касиеттерин жана кремнийдин масштабдалышын колдонуу менен, бул пластиналар кийинки муундагы түзмөктөр үчүн жакшыртылган өндүрүмдүүлүктү, натыйжалуулукту жана келечекке ишенимдүүлүктү сунуштайт.
Толук диаграмма
