GaN op saffier GaN Epitaxy Template op saffier 2 inch 4 inch 6 inch 8 inch

GaN op saffier GaN Epitaxy Template op saffier 2 inch 4 inch 6 inch 8 inch

Samenvatting:

Galliumnitrium (GaN) op Sapphire-epitaxy-sjablonen zijn geavanceerde materialen die beschikbaar zijn in N-type, P-type of semi-isolatieve vormen.Deze modellen zijn ontworpen voor de voorbereiding van geavanceerde opto-elektronica- en elektronische apparaten met halfgeleidersDe kern van deze sjablonen is een GaN-epitaxiale laag die op een saffiersubstraat is gegroeid,resulterend in een composietstructuur die de unieke eigenschappen van beide materialen benut om superieure prestaties te bereiken.

Structuur en samenstelling:

1. Galliumnitride (GaN) Epitaxiale laag:

   • Eenvoudige kristal dunne film: De GaN-laag is een enkel kristal dunne film, die zorgt voor een hoge zuiverheid en uitstekende kristallografische kwaliteit.de prestaties van de op deze modellen vervaardigde hulpmiddelen verbeteren.
   • Materiële eigenschappen: GaN staat bekend om zijn brede bandgap (3,4 eV), hoge elektronenmobiliteit en hoge thermische geleidbaarheid.evenals voor apparaten die in ruwe omgevingen werken.

2. Substraat van saffier:

   • Mechanische sterkte: Safier (Al2O3) is een robuust materiaal met uitzonderlijke mechanische sterkte, dat een stabiele en duurzame basis biedt voor de GaN-laag.
   • Thermische stabiliteit: saffier heeft uitstekende thermische eigenschappen, waaronder een hoge thermische geleidbaarheid en thermische stabiliteit,die de warmte die tijdens de werking van het apparaat wordt gegenereerd, afvoeren en de integriteit van het apparaat bij hoge temperaturen handhaven.
   • Optische transparantie: De transparantie van saffier in het ultraviolet tot infrarood bereik maakt het geschikt voor opto-elektronica toepassingen, waarbij het kan dienen als een transparant substraat voor het uitzenden of detecteren van licht.

Soorten GaN op saffierplaten:

1. N-type GaN:

   • Doping en geleidbaarheid: N-type GaN wordt gedopeerd met elementen zoals silicium (Si) om vrije elektronen in te voeren, waardoor de elektrische geleidbaarheid wordt verbeterd.Dit type wordt veel gebruikt in apparaten zoals transistors met een hoge elektronenmobiliteit (HEMT's) en lichtdioden (LED's), waar een hoge elektronconcentratie cruciaal is.

2. P-type GaN:

   • Doping en geleidbaarheid van gaten: P-type GaN wordt gedopeerd met elementen zoals magnesium (Mg) om gaten (positieve ladingdragers) in te voeren.die de bouwstenen zijn van veel halfgeleiderapparaten, met inbegrip van LED's en laserdioden.

3. GaN voor halfisolatie:

   • Verminderde parasitaire capaciteitGaN wordt gebruikt in toepassingen waar het minimaliseren van parasitaire capaciteit en lekstromen van cruciaal belang is.het waarborgen van stabiele prestaties en efficiëntie.

Productieprocessen:

1. Epitaxiale afzetting:

   • Metalen-organische chemische dampafzetting (MOCVD): Deze techniek wordt gewoonlijk gebruikt voor het kweken van hoogwaardige GaN-lagen op saffiersubstraten.resulterend in gelijkmatige en foutloze lagen.
   • Moleculaire straal-epitaxy (MBE): Een andere methode voor het verbouwen van GaN-lagen, MBE, biedt een uitstekende controle op atoomniveau, wat gunstig is voor onderzoek en ontwikkeling van geavanceerde apparaatstructuren.

2. Diffusie:

   • Gecontroleerde doping: Het diffusieproces wordt gebruikt om dopanten in specifieke gebieden van de GaN-laag in te voeren en de elektrische eigenschappen ervan te wijzigen om aan verschillende apparatuurvereisten te voldoen.

3. Ionimplantatie:

   • Precieze doping en herstel van schade: Ionimplantatie is een techniek voor het met hoge precisie inbrengen van dopanten.Post-implantatie-gluren wordt vaak gebruikt om schade veroorzaakt door het implantatieproces te herstellen en de dopanten te activeren.

Bijzondere kenmerken:

• Niet-PS (SSP) -sjablonen: Deze sjablonen zijn ontworpen om samen met PS-wafers voor vlakke bewegingen te worden gebruikt, waardoor duidelijker weerkaatsingsmetingen kunnen worden bereikt.Deze functie is vooral nuttig bij kwaliteitscontrole en optimalisatie van opto-elektronica.
• Verkeerde matching van het lage rooster: De roostermismatch tussen GaN en saffier is relatief laag, waardoor het aantal afwijkingen en verplaatsingen in de epitaxiale laag wordt verminderd.Dit resulteert in betere materiaalkwaliteit en betere prestaties van de eindapparatuur.

Toepassingen:

• Opto-elektronische apparatenGaN op saffierplaten worden veel gebruikt in LED's, laserdioden en fotodetectoren.en displaytechnologieën.
• Elektronische apparaten: De hoge elektronenmobiliteit en thermische stabiliteit van GaN maken het geschikt voor transistoren met hoge elektronenmobiliteit (HEMT's), vermogenversterkers,andere elektronische componenten met een hoge frequentie en een hoog vermogen.
• Hoogvermogen- en hoogfrequente toepassingen: GaN op saffier is essentieel voor toepassingen die een hoog vermogen en een hoge frequentie vereisen, zoals RF-versterkers, satellietcommunicatie en radarsystemen.

Voor meer gedetailleerde specificaties van GaN op saffier, met inbegrip van elektrische, optische en mechanische eigenschappen, zie de volgende secties.Dit gedetailleerde overzicht benadrukt de veelzijdigheid en geavanceerde mogelijkheden van GaN op Sapphire templates, waardoor ze een optimale keuze zijn voor een breed scala aan halfgeleidertoepassingen.

Foto's:

Eigenschappen:

Elektrische eigenschappen:

1. Grote bandgap:

   • GaN: ongeveer 3,4 eV
   • Hierdoor kan het toestel op hoge spanning werken en beter presteren in toepassingen met een hoog vermogen.

2. Hoge breukspanning:

   • GaN kan hoge spanningen weerstaan zonder af te breken, waardoor het ideaal is voor energieapparaten.

3. Hoge elektronenmobiliteit:

   • Het vergemakkelijkt het snelle elektronentransport, wat leidt tot hogesnelheidselektronica.

Thermische eigenschappen:

1. Hoge warmtegeleidbaarheid:

   • GaN: ongeveer 130 W/m·K
   • Safir: ongeveer 42 W/m·K
   • Efficiënte warmteafvoer, cruciaal voor krachtige apparaten.

2. Thermische stabiliteit:

   • Zowel GaN als saffier behouden hun eigenschappen bij hoge temperaturen, waardoor ze geschikt zijn voor harde omgevingen.

Optische eigenschappen:

1. Doorzichtigheid:

   • Safier is transparant in het UV- tot IR-bereik.
   • GaN wordt meestal gebruikt voor blauw naar UV-lichtemissies, belangrijk voor LED's en laserdioden.

2. Brekingsindex:

   • GaN: 2,4 bij 632,8 nm
   • Safir: 1,76 bij 632,8 nm
   • Belangrijk voor het ontwerpen van opto-elektronische apparaten.

Mechanische eigenschappen:

1. Hardheid:

   • Safir: 9 op de schaal van Mohs
   • Biedt een duurzaam substraat dat krabben en beschadiging weerstaat.

2. Gitterstructuur:

   • GaN heeft een wurtziet kristalstructuur.
   • De roostermismatch tussen GaN en saffier is relatief laag (~ 16%), wat helpt bij het verminderen van defecten tijdens epitaxiale groei.

Chemische eigenschappen:

1. Chemische stabiliteit:
   • Zowel GaN als saffier zijn chemisch stabiel en resistent tegen de meeste zuren en basen, wat belangrijk is voor de betrouwbaarheid en levensduur van het apparaat.

Deze eigenschappen benadrukken waarom GaN op saffier veel wordt gebruikt in moderne elektronische en opto-elektronische apparaten, die een combinatie van hoge efficiëntie, duurzaamheid,en prestaties onder veeleisende omstandigheden.