Gallium Nitride op Silicium Wafer GaN-on-Si 2 inch 4 inch 6 inch 8 inch Voor CMOS-technologie

Productomschrijving

Galliumnitride op siliciumwafer GaN-on-Si 2,4,6,8 inch voor CMOS-technologie

Galliumnitride op het abstract van Silicon Wafer

Galliumnitride op silicium (GaN-on-Si) is een veelbelovende vooruitgang in de halfgeleidertechnologie.de gunstige eigenschappen van galliumnitride (GaN) combineren met het kosteneffectieve substraat van siliciumDeze samenvatting onderzoekt de belangrijkste kenmerken en potentiële toepassingen van GaN-on-Si-wafers in de halfgeleiderindustrie.

GaN-op-Si-wafers maken gebruik van de superieure thermische en elektrische eigenschappen van GaN, die de traditionele siliciumapparaten overtreffen op het gebied van prestaties en efficiëntie.De integratie van GaN op siliciumsubstraten biedt een verbeterde thermische geleidbaarheid in vergelijking met andere substraten zoals saffier, die bijdraagt tot een betere vermogenshandleiding en een verminderde warmteafvoer in toepassingen met een hoog vermogen.

De selectie van halfgeleidermaterialen speelt een cruciale rol bij het bereiken van betrouwbare en efficiënte elektronische apparaten.De industrie is al lang gedomineerd, maar wordt geconfronteerd met uitdagingen om te voldoen aan de steeds strengere eisen van de moderne elektronica.GaN-on-Si is een levensvatbaar alternatief dat deze uitdagingen kan aanpakken met zijn hoge afbraakspanning, hoge elektronenmobiliteit,en verenigbaarheid met bestaande siliciumfabricageprocessen.

Simulatie- en analysehulpmiddelen zijn cruciaal voor de beoordeling van de elektrische en thermische eigenschappen van GaN-on-Si-wafers, waardoor ontwerpers de prestaties en efficiëntie van het apparaat kunnen optimaliseren.Deze samenvatting benadrukt het belang van materiaalkeuze bij de vervaardiging van halfgeleiders, waarbij GaN-on-Si wordt benadrukt als een veelbelovende kandidaat voor de volgende generatie krachtelektronica, LED-verlichting en draadloze communicatieapparaten.

Tot slot bieden GaN-op-Si-wafers een overtuigende synergie van de prestatievoordelen van GaN en de schaalbaarheid van silicium,de weg effenen voor verbeterde halfgeleiderapparaten die kunnen voldoen aan de veranderende eisen van moderne technologische toepassingen.

Galliumnitride op de eigenschappen van siliciumwafers

Eigenschappen van galliumnitried op silicium (GaN-on-Si) wafers zijn onder meer:

1. Elektrische eigenschappen:

   • Hoge elektronenmobiliteit: GaN-on-Si vertoont een hoge elektronenmobiliteit, waardoor snellere schakelingssnelheden en lagere aanwijzingsweerstand in vermogenstoestellen mogelijk zijn.
   • Hoge breukspanning: GaN-on-Si-apparaten kunnen hogere spanningen weerstaan in vergelijking met traditionele siliciumapparaten, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met een hoog vermogen.

2. Thermische eigenschappen:

   • Verbeterde thermische geleidbaarheid: siliciumsubstraten bieden een betere thermische geleidbaarheid in vergelijking met saffier, waardoor de warmteafvoer en betrouwbaarheid van GaN-on-Si-apparaten worden verbeterd.
   • Verminderde thermische weerstand: een lagere thermische weerstand zorgt voor een efficiënt warmtebeheer, cruciaal voor het behoud van de prestaties en de levensduur van het apparaat bij hoge vermogen.

3. Materiële verenigbaarheid en integratie:

   • Compatibiliteit met siliciumproductieprocessen: GaN-on-Si-wafers kunnen worden vervaardigd met behulp van bestaande siliciumverwerkingsfaciliteiten,kosteneffectieve productie en integratie in de reguliere productie van halfgeleiders mogelijk maken.
   • Integratievermogen: de mogelijkheid om GaN-apparaten te integreren met op silicium gebaseerde schakelingen verhoogt de flexibiliteit van het ontwerp en maakt de ontwikkeling van complexe geïntegreerde systemen mogelijk.

4. Optische en fysische eigenschappen:

   • Transparantie voor zichtbaar licht: GaN-op-Si-materialen kunnen transparant zijn in het zichtbare spectrum, waardoor ze geschikt zijn voor opto-elektronica toepassingen zoals LED's en fotodetectoren.
   • Mechanische stabiliteit: GaN-op-Si-wafers bieden mechanische stabiliteit, cruciaal voor het behoud van de integriteit en prestaties van het apparaat onder verschillende bedrijfsomstandigheden.

Galliumnitride op de toepassing van siliciumwafers

1. Energie-elektronica: GaN-op-Si-wafers worden gebruikt in apparaten met een hoge frequentie en een hoog vermogen, zoals RF-versterkers, stroomomvormers en stroomvoorzieningen.en verbeterd warmtebeheer in vergelijking met traditionele op silicium gebaseerde apparaten.

2. LED-verlichting: GaN-on-Si-materialen worden gebruikt bij de vervaardiging van LED's (Light Emitting Diodes) voor algemene verlichting, automobielverlichting en displays.en een langere levensduur in vergelijking met conventionele LED's.

3. Draadloze communicatie: GaN-on-Si-apparaten worden gebruikt in draadloze communicatiesystemen met hoge snelheid, waaronder 5G-netwerken en radartoepassingen.Hun hoogfrequente prestaties en geringe geluidskenmerken maken ze geschikt voor deze veeleisende toepassingen.

4. Zonne-energie: GaN-on-Si-technologie wordt onderzocht voor gebruik in fotovoltaïsche (PV) zonnecellen om de efficiëntie te verbeteren en de kosten van energieomzetting en -opslag te verlagen.

5. Consumentenelektronica: GaN-on-Si is geïntegreerd in verschillende elektronische apparaten voor consumenten, zoals stroomadapters, opladers en omvormers vanwege hun compacte grootte, hoge efficiëntie en snelle oplaadmogelijkheden.

6. Vervaardiging van auto's: GaN-op-Si-wafers winnen aan aantrekkingskracht in automobieltoepassingen, waaronder elektrische voertuigen (EV's), waar ze worden gebruikt in krachtelektronica voor efficiënte energieomzetting en -beheer.

7. Medische apparatuur: GaN-on-Si-technologie wordt gebruikt in medische hulpmiddelen vanwege de betrouwbaarheid, efficiëntie en het vermogen om hoogfrequente signalen te verwerken.bijdragen aan de vooruitgang op het gebied van diagnostische beeldvorming en therapeutische apparatuur.

8. Industriële toepassingen: GaN-on-Si-apparaten vinden toepassingen in industriële automatisering, robotica en stroomvoorzieningen, waar hoge efficiëntie en betrouwbaarheid van cruciaal belang zijn.

Over het algemeen bieden GaN-on-Si-wafers een veelzijdig platform voor verschillende hoogwaardige halfgeleidertoepassingen, wat bijdraagt aan de vooruitgang op het gebied van energie-efficiëntie, communicatietechnologie,en consumentenelektronica.

ZMSH Gallium Nitride op de foto van Silicon Wafer

Gallium Nitride op Silicon Wafer's V&A

Wat is galliumnitride op Si?

Galliumnitride op silicium (GaN-on-Si) verwijst naar een halfgeleidertechnologie waarbij galliumnitride (GaN) op een silicium (Si) substraat wordt gekweekt.Deze integratie combineert de unieke eigenschappen van beide materialen om betere prestaties te bereiken in verschillende elektronische en opto-elektronische toepassingen.

Belangrijkste punten over GaN-on-Si:

1. MateriaalcombinatieGaN is bekend om zijn brede bandbreedte en hoge elektronemobiliteit, waardoor het geschikt is voor toepassingen met een hoog vermogen en hoge frequentie.biedt een kosteneffectief substraat met gevestigde productieprocessen.

2. Voordelen: Het integreren van GaN op siliciumsubstraten biedt verschillende voordelen:

   • Kostenefficiëntie: Door gebruik te maken van de bestaande siliciumproductiefaciliteiten worden de productiekosten verlaagd in vergelijking met het gebruik van saffier- of siliciumcarbide-substraten.
   • Thermisch beheer: Siliciumsubstraten hebben een betere thermische geleidbaarheid in vergelijking met andere materialen en helpen bij de warmteafvoer van GaN-apparaten.
   • Scalabiliteit: GaN-on-Si-technologie kan potentieel profiteren van de schaalbaarheid en infrastructuur van silicium in de halfgeleiderindustrie.

Wat zijn de voordelen van galliumnitride ten opzichte van silicium?

Galliumnitrium (GaN) biedt verschillende voordelen ten opzichte van silicium (Si), met name in bepaalde hoogwaardige toepassingen:

1. Grote bandgap: GaN heeft een bredere bandgap (ongeveer 3,4 eV) in vergelijking met silicium (1,1 eV).Deze eigenschap stelt GaN-apparaten in staat om te werken bij hogere spanningen en temperaturen zonder significante lekstromen, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met een hoog vermogen.

2. Hoge elektronenmobiliteit: GaN vertoont een hogere elektronenmobiliteit dan silicium, wat betekent dat elektronen sneller door het materiaal kunnen bewegen.Deze eigenschap resulteert in snellere schakelsnelheden en lagere weerstand bij elektronische apparaten, wat leidt tot een hogere efficiëntie en minder vermogen.

3. Hoge breukspanning: GaN-apparaten kunnen hogere breukspanningen weerstaan in vergelijking met silicium. Dit is met name gunstig in krachtelektronica toepassingen waar apparaten hoge spanningen en stromen moeten verwerken.

4. Hoogfrequente werking: Vanwege de hoge elektronenmobiliteit en lage parasitaire capaciteiten kunnen GaN-apparaten op veel hogere frequenties werken dan silicium-apparaten.Dit maakt GaN ideaal voor toepassingen in RF versterkers, hoogfrequente stroomomvormers en draadloze communicatiesystemen (bv. 5G-netwerken).

5. Miniaturisatie en efficiëntie: GaN-apparaten vertonen doorgaans lagere verliezen en een hoger rendement dan siliciumapparaten, zelfs bij kleinere afmetingen.en energie-efficiënte elektronische en stroomsystemen.

6. Thermisch beheer: Terwijl silicium een goede warmtegeleidbaarheid heeft, kan GaN warmte effectiever afvoeren,met name wanneer het geïntegreerd is met geschikte substraten zoals siliciumcarbide (SiC) of zelfs silicium zelf in GaN-on-Si-technologie.

7. Integratie met siliciumtechnologie: GaN kan op siliciumsubstraten worden geteeld, waarbij gebruik wordt gemaakt van de bestaande siliciumproductie-infrastructuur.Deze integratie kan de productiekosten verlagen en de schaalbaarheid van de grootschalige halfgeleiderfabricage verbeteren.

8. Toepassingen: GaN wordt met name gebruikt in toepassingen zoals krachtelektronica, LED-verlichting, RF/microgolfapparaten en automobielelektronica,waar de unieke combinatie van eigenschappen een superieure prestatie mogelijk maakt, efficiency en betrouwbaarheid.

Samengevat biedt galliumnitried (GaN) verschillende duidelijke voordelen ten opzichte van silicium (Si), met name in toepassingen met een hoog vermogen, hoge frequentie en efficiëntiecritische toepassingen.Het is een belangrijke stap in de richting van de ontwikkeling van de technologie..