Գալիումի նիտրիդ սիլիկոնային վաֆլի վրա 4 դյույմ 6 դյույմ հարմարեցված Si ենթաշերտի կողմնորոշում, դիմադրողականություն և N-տիպ/P-տիպի ընտրանքներ
Առանձնահատկություններ
●Wide Bandgap:GaN-ը (3.4 eV) ապահովում է բարձր հաճախականության, բարձր էներգիայի և բարձր ջերմաստիճանի կատարողականի զգալի բարելավում, համեմատած ավանդական սիլիցիումի հետ, ինչը այն դարձնում է իդեալական էլեկտրական սարքերի և ռադիոհաճախականության ուժեղացուցիչների համար:
●Կարգավորելի Si substrate կողմնորոշում:Ընտրեք Si substrate-ի տարբեր կողմնորոշումներից, ինչպիսիք են <111>, <100> և այլն՝ համապատասխան սարքի հատուկ պահանջներին:
●Անհատականացված դիմադրողականություն.Ընտրեք Si-ի դիմադրողականության տարբեր տարբերակներից՝ կիսամեկուսացումից մինչև բարձր դիմադրողականություն և ցածր դիմադրողականություն՝ սարքի աշխատանքը օպտիմալացնելու համար:
●Դոպինգ Տեսակ.Հասանելի է N տիպի կամ P տիպի դոպինգով՝ ուժային սարքերի, ՌԴ տրանզիստորների կամ LED-ների պահանջներին համապատասխանելու համար:
●Բարձր վթարային լարում.GaN-on-Si վաֆլիներն ունեն բարձր խզման լարում (մինչև 1200 Վ), ինչը նրանց թույլ է տալիս կարգավորել բարձր լարման ծրագրերը:
●Ավելի արագ փոխարկման արագություններ.GaN-ն ունի ավելի բարձր էլեկտրոնների շարժունակություն և ավելի ցածր անջատման կորուստներ, քան սիլիկոնը, ինչը GaN-on-Si վաֆլիները դարձնում է իդեալական բարձր արագությամբ սխեմաների համար:
● Ընդլայնված ջերմային կատարողականություն.Չնայած սիլիցիումի ցածր ջերմային հաղորդունակությանը, GaN-on-Si-ն դեռ առաջարկում է բարձր ջերմային կայունություն՝ ավելի լավ ջերմության ցրմամբ, քան ավանդական սիլիկոնային սարքերը:
Տեխնիկական բնութագրեր
| Պարամետր | Արժեք |
| Վաֆլի չափը | 4 դյույմ, 6 դյույմ |
| Si substrate կողմնորոշում | <111>, <100>, սովորույթ |
| Si Resistivity | Բարձր դիմադրողականություն, կիսամեկուսացնող, ցածր դիմադրողականություն |
| Դոպինգի տեսակը | N-տիպ, P-տիպ |
| GaN շերտի հաստությունը | 100 նմ – 5000 նմ (կարգավորելի) |
| AlGaN խոչընդոտ շերտ | 24% - 28% Al (սովորական 10-20 նմ) |
| Վթարի լարում | 600V – 1200V |
| Էլեկտրոնային շարժունակություն | 2000 սմ²/V·s |
| Անցման հաճախականություն | Մինչև 18 ԳՀց |
| Վաֆլի մակերեսի կոպտություն | RMS ~0,25 նմ (AFM) |
| GaN թերթիկի դիմադրություն | 437,9 Ω·սմ² |
| Ընդհանուր վաֆլի աղավաղում | < 25 մկմ (առավելագույնը) |
| Ջերմային հաղորդունակություն | 1,3 – 2,1 Վտ/սմ·Կ |
Դիմումներ
Power ElectronicsGaN-on-Si-ն իդեալական է ուժային էլեկտրոնիկայի համար, ինչպիսիք են ուժային ուժեղացուցիչները, փոխարկիչները և ինվերտորները, որոնք օգտագործվում են վերականգնվող էներգիայի համակարգերում, էլեկտրական մեքենաներում (EVs) և արդյունաբերական սարքավորումներում: Դրա բարձր խզման լարումը և ցածր միացման դիմադրությունը ապահովում են էներգիայի արդյունավետ փոխարկում, նույնիսկ բարձր էներգիայի օգտագործման դեպքում:
ՌԴ և միկրոալիքային հաղորդակցությունGaN-on-Si վաֆլիներն առաջարկում են բարձր հաճախականության հնարավորություններ՝ դրանք դարձնելով կատարյալ ՌԴ հզորության ուժեղացուցիչների, արբանյակային կապի, ռադարային համակարգերի և 5G տեխնոլոգիաների համար: Միացման ավելի բարձր արագություններով և ավելի բարձր հաճախականություններով աշխատելու ունակությամբ (մինչև18 ԳՀց), GaN սարքերն առաջարկում են բարձր արդյունավետություն այս հավելվածներում:
Ավտոմոբիլային ԷլեկտրոնիկաGaN-on-Si-ն օգտագործվում է ավտոմոբիլային էներգիայի համակարգերում, այդ թվումԲորտ լիցքավորիչներ (OBC)ևDC-DC փոխարկիչներ. Ավելի բարձր ջերմաստիճաններում աշխատելու և լարման ավելի բարձր մակարդակներին դիմակայելու կարողությունը այն լավ հարմարեցնում է էլեկտրական մեքենաների ծրագրերին, որոնք պահանջում են հզոր էներգիայի փոխակերպում:
LED և օպտոէլեկտրոնիկաGaN-ը ընտրված նյութն է կապույտ և սպիտակ լուսադիոդներ. GaN-on-Si վաֆլիները օգտագործվում են բարձր արդյունավետությամբ լուսադիոդային լուսավորության համակարգեր արտադրելու համար, որոնք ապահովում են գերազանց կատարում լուսավորության, ցուցադրման տեխնոլոգիաների և օպտիկական հաղորդակցության մեջ:
Հարց ու պատասխան
Q1: Ո՞րն է GaN-ի առավելությունը էլեկտրոնային սարքերում սիլիցիումի նկատմամբ:
A1:GaN-ն ունի աավելի լայն տիրույթ (3,4 էՎ)քան սիլիցիումը (1,1 էՎ), ինչը թույլ է տալիս դիմակայել ավելի բարձր լարման և ջերմաստիճանի: Այս հատկությունը GaN-ին հնարավորություն է տալիս ավելի արդյունավետ կերպով կառավարել բարձր էներգիայի հավելվածները՝ նվազեցնելով էներգիայի կորուստը և բարձրացնելով համակարգի արդյունավետությունը: GaN-ն առաջարկում է նաև միացման ավելի արագ արագություններ, որոնք շատ կարևոր են բարձր հաճախականության սարքերի համար, ինչպիսիք են ՌԴ ուժեղացուցիչները և էներգիայի փոխարկիչները:
Q2. Կարո՞ղ եմ հարմարեցնել Si ենթաշերտի կողմնորոշումը իմ հավելվածի համար:
A2:Այո, մենք առաջարկում ենքկարգավորելի Si substrate կողմնորոշումներինչպիսիք են<111>, <100>, և այլ կողմնորոշումներ՝ կախված ձեր սարքի պահանջներից: Si substrate-ի կողմնորոշումը առանցքային դեր է խաղում սարքի աշխատանքի մեջ, ներառյալ էլեկտրական բնութագրերը, ջերմային վարքը և մեխանիկական կայունությունը:
Q3. Որո՞նք են GaN-on-Si վաֆլիների օգտագործման առավելությունները բարձր հաճախականության կիրառման համար:
A3:GaN-on-Si վաֆլիներն առաջարկում են գերազանցմիացման արագություններ, հնարավորություն տալով ավելի արագ աշխատել ավելի բարձր հաճախականություններում՝ համեմատած սիլիցիումի հետ: Սա նրանց դարձնում է իդեալականRFևմիկրոալիքային վառարանհավելվածներ, ինչպես նաև բարձր հաճախականությունուժային սարքերինչպիսիք ենՀԵՄՏ-ներ(Էլեկտրոնային բարձր շարժունակությամբ տրանզիստորներ) ևՌԴ ուժեղացուցիչներ. GaN-ի էլեկտրոնների ավելի բարձր շարժունակությունը նաև հանգեցնում է անջատման ավելի ցածր կորուստների և բարելավված արդյունավետության:
Q4. Դոպինգի ի՞նչ տարբերակներ կան GaN-on-Si վաֆլիների համար:
A4:Մենք առաջարկում ենք երկուսն էլN-տիպևP-տիպդոպինգի տարբերակներ, որոնք սովորաբար օգտագործվում են տարբեր տեսակի կիսահաղորդչային սարքերի համար։N տիպի դոպինգիդեալական էուժային տրանզիստորներևՌԴ ուժեղացուցիչներ, մինչդեռP-տիպի դոպինգհաճախ օգտագործվում է օպտոէլեկտրոնային սարքերի համար, ինչպիսիք են LED-ները:
Եզրակացություն
Մեր հարմարեցված գալիումի նիտրիդը սիլիկոնային (GaN-on-Si) վաֆլիները իդեալական լուծում են տալիս բարձր հաճախականության, բարձր էներգիայի և բարձր ջերմաստիճանի կիրառությունների համար: Հարմարեցված Si ենթաշերտի կողմնորոշումներով, դիմադրողականությամբ և N-տիպ/P տիպի դոպինգով այս վաֆլիները հարմարեցված են արդյունաբերության հատուկ կարիքները բավարարելու համար՝ սկսած ուժային էլեկտրոնիկայից և ավտոմոբիլային համակարգերից մինչև ՌԴ կապ և լուսադիոդային տեխնոլոգիաներ: Օգտվելով GaN-ի գերազանց հատկություններից և սիլիցիումի մասշտաբայնությունից՝ այս վաֆլիներն առաջարկում են բարձր արդյունավետություն, արդյունավետություն և ապագայի պաշտպանություն հաջորդ սերնդի սարքերի համար:
Մանրամասն դիագրամ
