 |
GaN-on-Si ((111) N/P T-type Substraat Epitaxy 4 inch 6 inch 8 inch Voor LED of Power Device
Productdetails:
| Plaats van herkomst: | China |
| Merknaam: | ZMSH |
| Modelnummer: | GaN-op-Si-substraat |
Betalen & Verzenden Algemene voorwaarden:
| Min. bestelaantal: | 5 |
|---|---|
| Levertijd: | 2-4 weken |
| Betalingscondities: | T/T |
|
Gedetailleerde informatie |
|||
| Bandgap van GaN: | 3.4 eV | Bandgap van Si: | 1.12 eV |
|---|---|---|---|
| Warmtegeleidbaarheid: | 130-170 W/m·K | Elektronenmobiliteit: | 1000-2000 cm2/V·s |
| Dielectrische constante: | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Koëfficiënt van de thermische uitbreiding: | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) |
| Roosterconstante: | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | Dislocatiedichtheid: | 108-109 cm−2 |
| Mechanische hardheid: | 9 Mohs | Waferdiameter: | 2 inch, 4 inch, 6 inch, 8 inch |
| GaN-laagdikte: | 1-10 μm | Substraatdikte: | 500-725 μm |
| Markeren: | GaN-op-Si ((111) N/P T-substraat,halfgeleidersubstraat voor LED |
||
Productomschrijving
GaN-on-Si ((111) N/P Ttype substraat Epitaxy 4 inch 6 inch 8 inch voor LED of Power-apparaat
GaN-on-Si-substraat abstract
GaN-on-Si (111) -substraten zijn essentieel in high-performance elektronica en opto-elektronica vanwege hun brede bandgap, hoge elektronenmobiliteit en thermische geleidbaarheid.Deze substraten maken gebruik van de kosteneffectiviteit en schaalbaarheid van siliciumEr moeten echter problemen worden aangepakt zoals de niet-match van het rooster en de verschillen in thermische uitbreiding tussen GaN en Si (111) om de verplaatsingsdichtheid en de spanning te verminderen.Geavanceerde epitaxiale groeitechniekenGaN-on-Si (111) -substraten worden veel gebruikt in de krachtelektronica, RF-apparaten en LED-technologie, waardoor een evenwicht in prestaties wordt geboden.kosten, en compatibiliteit met bestaande halfgeleiderproductieprocessen.
Eigenschappen van GaN-on-Si-substraat
Galliumnitride op silicium (GaN-on-Si) is een substraattechnologie die de eigenschappen van galliumnitride (GaN) combineert met de kosteneffectiviteit en schaalbaarheid van silicium (Si).GaN-op-Si-substraten zijn bijzonder populair in de krachtelektronicaHieronder volgen enkele belangrijke eigenschappen en voordelen van GaN-on-Si-substraten:
1.Griet mismatch
- GaNen- Jawel.Het gaat hierbij om een significante lattice mismatch (~17%). Deze mismatch kan fouten veroorzaken, zoals dislocaties, in de GaN-laag.
- Om deze gebreken te verminderen, worden bufferlagen vaak gebruikt tussen GaN en Si om geleidelijk de roosterconstante over te brengen.
2.Warmtegeleidbaarheid
- GaNheeft een hoge thermische geleidbaarheid die een efficiënte warmteafvoer mogelijk maakt, waardoor het geschikt is voor toepassingen met een hoog vermogen.
- - Jawel.Het heeft ook een goede thermische geleidbaarheid, maar het verschil in thermische uitbreidingscoëfficiënten tussen GaN en Si kan leiden tot stress en potentiële scheuren in de GaN-laag tijdens het afkoelen.
3.Kosten en schaalbaarheid
- SiliciumSubstraten zijn aanzienlijk goedkoper en meer beschikbaar dan andere alternatieven zoals saffier of siliciumcarbide (SiC).
- Siliciumwafers zijn verkrijgbaar in grotere maten (tot 12 inch), waardoor een grote productievolume en lagere kosten mogelijk zijn.
4.Elektrische eigenschappen
- GaNheeft een brede bandgap (3,4 eV) in vergelijking met silicium (1,1 eV), wat resulteert in een hoge afbraakspanning, hoge elektronenmobiliteit en lage geleidingsverliezen.
- Deze eigenschappen maken GaN-on-Si-substraten ideaal voor toepassingen met hoge frequentie, hoge kracht en hoge temperatuur.
5.Prestaties van het apparaat
- GaN-on-Si-apparaten vertonen vaak uitstekende elektronenmobiliteit en hoge verzadigingssnelheid, wat leidt tot superieure prestaties in RF- en microgolftoepassingen.
- GaN-on-Si wordt ook gebruikt in LED's, waarbij de elektrische en thermische eigenschappen van het substraat bijdragen aan een hoge efficiëntie en helderheid.
6.Mechanische eigenschappen
- De mechanische eigenschappen van het substraat zijn cruciaal bij de fabricage van apparaten.Maar de mechanische spanning van de GaN-laag als gevolg van het verschil in rastermatch en thermische uitbreidingsverschillen moet zorgvuldig worden beheerd.
7.Uitdagingen
- De belangrijkste uitdagingen met GaN-on-Si-substraten zijn onder meer het beheersen van de hoge rooster- en thermische uitbreidingsmismatches, die kunnen leiden tot barsten, buigen of defectvorming in de GaN-laag.
- Om deze uitdagingen te overwinnen zijn geavanceerde technieken zoals bufferlagen, ingenieurssubstraten en geoptimaliseerde groeiprocessen essentieel.
8.Toepassingen
- Energie-elektronica: GaN-on-Si wordt gebruikt in efficiënte vermogen omvormers, omvormers en RF-versterkers.
- LED's: GaN-on-Si-substraten worden door hun efficiëntie en helderheid gebruikt in LED's voor verlichting en displays.
- RF- en microgolftoestellen: Door de hoge frequentieprestaties is GaN-on-Si ideaal voor RF-transistors en versterkers in draadloze communicatiesystemen.
GaN-op-Si-substraten bieden een kosteneffectieve oplossing voor het integreren van de hoogwaardige eigenschappen van GaN met de grootschalige fabricage van silicium.Ze zijn een essentiële technologie in verschillende geavanceerde elektronische toepassingen..
| Parametercategorie | Parameter | Waarde/bereik | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Materiële eigenschappen | Bandgap van GaN | 3.4 eV | Breedbandgap halfgeleider, geschikt voor toepassingen bij hoge temperatuur, hoge spanning en hoge frequentie |
| Bandgap van Si | 1.12 eV | Silicium als substraatmateriaal biedt een goede kosteneffectiviteit | |
| Warmtegeleidbaarheid | 130-170 W/m·K | Thermische geleidbaarheid van GaN-laag; siliciumsubstraat is ongeveer 149 W/m·K | |
| Elektronenmobiliteit | 1000-2000 cm2/V·s | Elektronenmobiliteit in de GaN-laag, hoger dan in silicium | |
| Dielectrische constante | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Dielectrische constanten van GaN en Si | |
| Coëfficiënt van thermische uitbreiding | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Mismatch in de thermische uitbreidingscoëfficiënten van GaN en Si, die mogelijk stress veroorzaken | |
| Gitterconstante | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | Grietconstante mismatch tussen GaN en Si, mogelijk leidend tot dislocaties | |
| Verplaatsingsdichtheid | 108-109 cm−2 | Typische dislocatie dichtheid in de GaN-laag, afhankelijk van het epitaxiale groeiproces | |
| Mechanische hardheid | 9 Mohs | Mechanische hardheid van GaN, die slijtvastheid en duurzaamheid biedt | |
| Waferspecificaties | Waferdiameter | 2 inch, 4 inch, 6 inch, 8 inch | Gemeenschappelijke afmetingen voor GaN op Si-wafers |
| GaN-laagdikte | 1-10 μm | Afhankelijk van de specifieke toepassingsbehoeften | |
| Substraatdikte | 500-725 μm | Typische dikte van het siliciumsubstraat voor mechanische sterkte | |
| Ruwheid van het oppervlak | < 1 nm RMS | Ruwe oppervlakte na polijsten, waardoor een hoogwaardige epitaxiale groei wordt gewaarborgd | |
| De hoogte van de trap | < 2 nm | Steeghoogte in de GaN-laag, die van invloed is op de prestaties van het apparaat | |
| Waferboog | < 50 μm | Waferboog, invloed op procescompatibiliteit | |
| Elektrische eigenschappen | Elektronenconcentratie | 1016-1019 cm−3 | n- of p-type dopingconcentratie in de GaN-laag |
| Resistiviteit | 10−3-10−2 Ω·cm | Typische weerstand van de GaN-laag | |
| Afbraak van het elektrisch veld | 3 MV/cm | Hoge afbraakveldsterkte in de GaN-laag, geschikt voor hoogspanningsapparaten | |
| Optische eigenschappen | Emissiegolflengte | 365-405 nm (UV/blauw) | Waallengte van emissie van GaN-materiaal, gebruikt in LED's en lasers |
| Absorptiecoëfficiënt | ~ 104 cm−1 | Absorptiecoëfficiënt van GaN in het zichtbaar lichtbereik | |
| Thermische eigenschappen | Warmtegeleidbaarheid | 130-170 W/m·K | Thermische geleidbaarheid van GaN-laag; siliciumsubstraat is ongeveer 149 W/m·K |
| Coëfficiënt van thermische uitbreiding | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Mismatch in de thermische uitbreidingscoëfficiënten van GaN en Si, die mogelijk stress veroorzaken | |
| Chemische eigenschappen | Chemische stabiliteit | Hoog | GaN heeft een goede corrosiebestendigheid, geschikt voor ruwe omgevingen |
| Oppervlaktebehandeling | Stofvrij, verontreinigingsvrij | Requirementen voor de zuiverheid van het oppervlak van de GaN-wafer | |
| Mechanische eigenschappen | Mechanische hardheid | 9 Mohs | Mechanische hardheid van GaN, die slijtvastheid en duurzaamheid biedt |
| Young's Modulus | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | Young's modulus van GaN en Si, die van invloed is op de mechanische eigenschappen van het apparaat | |
| Productieparameters | Epitaxiale groeimethode | MOCVD, HVPE, MBE | Gemeenschappelijke epitaxiale groeimethoden voor GaN-lagen |
| Rentepercentage | Afhankelijk van procesbesturing en wafergrootte | De opbrengst wordt beïnvloed door factoren zoals de verplaatsingsdichtheid en de boog van de wafer | |
| Groeitemperatuur | 1000-1200°C | Typische temperatuur voor de epitaxiale groei van de GaN-laag | |
| Koelingssnelheid | Gecontroleerde koeling | De koelingssnelheid wordt meestal gecontroleerd om thermische spanning en waferboog te voorkomen |
GaN-on-Si-substraat echte foto
Toepassing van GaN-op-Si-substraat
GaN-on-Si-substraten worden voornamelijk gebruikt in verschillende belangrijke toepassingen:
-
Energie-elektronica: GaN-on-Si wordt veel gebruikt in vermogenstransistoren en -omvormers vanwege zijn hoge efficiëntie, snelle schakelingssnelheden en vermogen om bij hoge temperaturen te werken, waardoor het ideaal is voor stroomvoorzieningen,elektrische voertuigen, en hernieuwbare energiesystemen.
-
RF-apparaten: GaN-on-Si-substraten worden gebruikt in RF-versterkers en microgolftransistors, met name in 5G-communicatie- en radarsystemen, waar hoge vermogen en frequentiefuncties cruciaal zijn.
-
LED-technologie: GaN-on-Si wordt gebruikt bij de productie van LED's, met name voor blauwe en witte LED's, en biedt kosteneffectieve en schaalbare productieoplossingen voor verlichting en displays.
-
Foto-detectoren en sensoren: GaN-on-Si wordt ook gebruikt in UV-fotodetectoren en verschillende sensoren, die profiteren van de brede bandgap en hoge gevoeligheid voor UV-licht van GaN.
Deze toepassingen benadrukken de veelzijdigheid en het belang van GaN-on-Si-substraten in moderne elektronica en opto-elektronica.
V&A
V: Waarom GaN over si?
A:GaN op Si biedt een kosteneffectieve oplossing voor hoogwaardige elektronica, waarbij de voordelen van de brede bandbreedte van GaN, de hoge elektronenmobiliteit,en thermische geleidbaarheid met de schaalbaarheid en betaalbaarheid van siliciumsubstratenGaN is ideaal voor toepassingen met hoge frequentie, hoge spanning en hoge temperatuur, waardoor het een superieure keuze is voor krachtelektronica, RF-apparaten en LED's.Siliciumsubstraten maken grotere wafers mogelijk, waardoor de productiekosten worden verlaagd en de integratie met bestaande halfgeleiderproductieprocessen wordt vergemakkelijkt.Geavanceerde technieken helpen deze problemen te verlichten, waardoor GaN op Si een aantrekkelijke optie is voor moderne elektronische en opto-elektronische toepassingen.
V: Wat is GaN-on-Si?
A:GaN-on-Si verwijst naar galliumnitride (GaN) lagen gegroeid op een silicium (Si) substraat.en vermogen om te werken bij hoge spanningen en temperaturenWanneer het op silicium wordt geteeld, combineert het de geavanceerde eigenschappen van GaN met de kosteneffectiviteit en schaalbaarheid van silicium.RF-apparaten, LED's en andere elektronische en opto-elektronische apparaten met hoge prestaties.De integratie met silicium maakt grotere wafergroottes en compatibiliteit met bestaande halfgeleiderproductieprocessen mogelijk, hoewel uitdagingen zoals het verschil in raster moet worden beheerd.