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GaN-on-Si ((111) N/P T tipo Substrato Epitaxy 4 pollici 6 pollici 8 pollici Per LED o dispositivo di alimentazione
Dettagli:
| Luogo di origine: | Cina |
| Marca: | ZMSH |
| Numero di modello: | Substrato di GaN-on-Si |
Termini di pagamento e spedizione:
| Quantità di ordine minimo: | 5 |
|---|---|
| Tempi di consegna: | 2-4 settimane |
| Termini di pagamento: | T/T |
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Informazioni dettagliate |
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| Distanza di banda di GaN: | 3.4 eV | Distanza di banda di Si: | 1.12 eV |
|---|---|---|---|
| Conduttività termica: | 130-170 W/m·K | Mobilità elettronica: | 1000-2000 cm2/V·s |
| Costante dielettrica: | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Coefficiente di espansione termica: | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) |
| Ingraticci costante: | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | Densità di dislocazione: | 108-109 cm−2 |
| Durezza meccanica: | 9 Mohs | Diametro della wafer: | 2 pollici, 4 pollici, 6 pollici, 8 pollici |
| Spessore dello strato GaN: | 1-10 μm | Spessore del substrato: | 500-725 μm |
| Evidenziare: | GaN-on-Si ((111) Substrato di tipo N/P T,Substrato semiconduttore per LED |
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Descrizione di prodotto
GaN-on-Si ((111) N/P Ttipo di substrato Epitaxy 4 pollici 6 pollici 8 pollici per LED o dispositivo di alimentazione
Astratto del substrato GaN-on-Si
I substrati GaN-on-Si (111) sono essenziali nell'elettronica ad alte prestazioni e nell'optoelettronica a causa del loro ampio intervallo di banda, della loro elevata mobilità elettronica e della loro conduttività termica.Questi substrati sfruttano la redditività e la scalabilità del silicioTuttavia, devono essere affrontate sfide come la disadattamento del reticolo e le differenze di espansione termica tra GaN e Si (111) per ridurre la densità di dislocazione e lo stress.Tecniche avanzate di crescita epitaxiale, come MOCVD e HVPE, sono utilizzati per ottimizzare la qualità dei cristalli.costo, e compatibilità con i processi di produzione di semiconduttori esistenti.
Proprietà del substrato GaN-on-Si
Il nitruro di gallio sul silicio (GaN-on-Si) è una tecnologia di substrato che combina le proprietà del nitruro di gallio (GaN) con la redditività e la scalabilità del silicio (Si).I substrati GaN-on-Si sono particolarmente popolari nell'elettronica di potenzaDi seguito sono riportate alcune delle principali proprietà e vantaggi dei substrati GaN-on-Si:
1.Non corrispondenza di reticolo
- GaN- e- Sì.hanno diverse costanti del reticolo, portando a una significativa disadattamento del reticolo (~ 17%). Questa disadattamento può causare difetti, come lussazioni, nello strato GaN.
- Per mitigare questi difetti, spesso vengono utilizzati strati tampone tra GaN e Si per passare gradualmente la costante di reticolo.
2.Conduttività termica
- GaNha un'elevata conducibilità termica, che consente una dissipazione del calore efficiente, rendendolo adatto per applicazioni ad alta potenza.
- - Sì.ha anche una decente conduttività termica, ma la differenza nei coefficienti di espansione termica tra GaN e Si può portare a stress e potenziale crepa nello strato di GaN durante il raffreddamento.
3.Costo e scalabilità
- SilicioI substrati sono significativamente più economici e più ampiamente disponibili rispetto ad altre alternative come lo zaffiro o il carburo di silicio (SiC).
- I wafer al silicio sono disponibili in dimensioni maggiori (fino a 12 pollici), consentendo una produzione ad alto volume e costi inferiori.
4.Proprietà elettriche
- GaNha un ampio intervallo di banda (3,4 eV) rispetto al silicio (1,1 eV), che si traduce in elevata tensione di rottura, elevata mobilità elettronica e basse perdite di conduzione.
- Queste proprietà rendono i substrati GaN-on-Si ideali per applicazioni ad alta frequenza, alta potenza e alta temperatura.
5.Prestazioni del dispositivo
- I dispositivi GaN-on-Si spesso mostrano un'eccellente mobilità elettronica e un'elevata velocità di saturazione, portando a prestazioni superiori nelle applicazioni RF e microonde.
- Il GaN-on-Si è utilizzato anche nei LED, dove le proprietà elettriche e termiche del substrato contribuiscono ad un'elevata efficienza e luminosità.
6.Proprietà meccaniche
- Le proprietà meccaniche del substrato sono cruciali nella fabbricazione del dispositivo.ma lo stress meccanico dello strato GaN dovuto alla disadattamento del reticolo e alle differenze di espansione termica richiede una gestione attenta.
7.Sfide
- Le sfide principali con i substrati GaN-on-Si includono la gestione delle disadattamenti di alto reticolo e di espansione termica, che possono portare a crepe, arco o formazione di difetti nello strato GaN.
- Le tecniche avanzate come gli strati tampone, i substrati ingegnerizzati e i processi di crescita ottimizzati sono essenziali per superare queste sfide.
8.Applicazioni
- Elettronica di potenza: GaN-on-Si è utilizzato in convertitori di potenza ad alta efficienza, inverter e amplificatori RF.
- LED: I substrati GaN-on-Si sono utilizzati nei LED per l'illuminazione e i display a causa della loro efficienza e luminosità.
- Dispositivi a RF e a microonde: Le prestazioni ad alta frequenza rendono GaN-on-Si ideale per transistor e amplificatori RF nei sistemi di comunicazione wireless.
I substrati GaN-on-Si offrono una soluzione conveniente per integrare le proprietà di elevate prestazioni del GaN con la fabbricabilità su larga scala del silicio.rendendoli una tecnologia critica in varie applicazioni elettroniche avanzate.
| Categoria dei parametri | Parametro | Valore/intervallo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Proprietà materiali | Distanza di banda di GaN | 3.4 eV | Semiconduttore a banda larga, adatto per applicazioni ad alta temperatura, alta tensione e alta frequenza |
| Distanza di banda di Si | 1.12 eV | Il silicio come materiale di substrato offre una buona redditività | |
| Conduttività termica | 130-170 W/m·K | Conduttività termica dello strato GaN; il substrato di silicio è di circa 149 W/m·K | |
| Mobilità elettronica | 1000-2000 cm2/V·s | Mobilità elettronica nello strato GaN, superiore a quella del silicio | |
| Costante dielettrica | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Costanti dielettrici di GaN e Si | |
| Coefficiente di espansione termica | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Non corrispondenza nei coefficienti di espansione termica di GaN e Si, potenzialmente causa di stress | |
| Costante di reticolo | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | Disadattamento della costante di reticolo tra GaN e Si, che potrebbe portare a lussazioni | |
| Densità di dislocazione | 108-109 cm−2 | Densità tipica di lussazione nello strato di GaN, a seconda del processo di crescita epitassiale | |
| Durezza meccanica | 9 Mohs | Durezza meccanica del GaN, resistenza all'usura e durata | |
| Specificità dei wafer | Diametro della wafer | 2 pollici, 4 pollici, 6 pollici, 8 pollici | Dimensioni comuni per il GaN sulle onde Si |
| Spessore dello strato GaN | 1-10 μm | A seconda delle esigenze specifiche dell'applicazione | |
| Spessore del substrato | 500-725 μm | Spessore tipico del substrato di silicio per resistenza meccanica | |
| Roughness superficiale | < 1 nm RMS | La rugosità della superficie dopo la lucidatura, garantendo una crescita epitaxiale di alta qualità | |
| Altezza del gradino | < 2 nm | Altezza del gradino nello strato GaN, che influenza le prestazioni del dispositivo | |
| Arco di wafer | < 50 μm | Arco di wafer, che influenza la compatibilità dei processi | |
| Proprietà elettriche | Concentrazione di elettroni | 1016-1019 cm−3 | concentrazione di doping di tipo n o p nello strato GaN |
| Resistenza | 10−3-10−2 Ω·cm | Resistività tipica dello strato GaN | |
| Campi elettrici di rottura | 3 MV/cm | Alta resistenza del campo di rottura nello strato GaN, adatta a dispositivi ad alta tensione | |
| Proprietà ottiche | Lunghezza d'onda di emissione | 365-405 nm (UV/blu) | lunghezza d'onda di emissione del materiale GaN, utilizzato nei LED e nei laser |
| Coefficiente di assorbimento | ~ 104 cm−1 | Coefficiente di assorbimento del GaN nella gamma della luce visibile | |
| Proprietà termiche | Conduttività termica | 130-170 W/m·K | Conduttività termica dello strato GaN; il substrato di silicio è di circa 149 W/m·K |
| Coefficiente di espansione termica | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Non corrispondenza nei coefficienti di espansione termica di GaN e Si, potenzialmente causa di stress | |
| Proprietà chimiche | Stabilità chimica | Altezza | GaN ha una buona resistenza alla corrosione, adatta a ambienti difficili |
| Trattamento superficiale | Senza polvere, senza contaminazione | Requisito di pulizia per la superficie del Wafer GaN | |
| Proprietà meccaniche | Durezza meccanica | 9 Mohs | Durezza meccanica del GaN, resistenza all'usura e durata |
| Modulo di Young | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | Modulo di Young di GaN e Si, che influenza le proprietà meccaniche del dispositivo | |
| Parametri di produzione | Metodo di crescita epitaxiale | MOCVD, HVPE, MBE | Metodi comuni di crescita epitassiale per gli strati di GaN |
| Tasso di rendimento | Dipende dal controllo del processo e dalla dimensione del wafer | Il rendimento è influenzato da fattori quali la densità di dislocazione e l'arco del wafer | |
| Temperatura di crescita | 1000-1200°C | Temperatura tipica per la crescita epitaxiale dello strato di GaN | |
| Tasso di raffreddamento | raffreddamento controllato | La velocità di raffreddamento è solitamente controllata per evitare lo stress termico e l'arco del wafer |
Foto reale del substrato GaN-on-Si
Applicazione del substrato GaN-on-Si
I substrati GaN-on-Si sono utilizzati principalmente in diverse applicazioni chiave:
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Elettronica di potenza: Il GaN-on-Si è ampiamente utilizzato nei transistor e nei convertitori di potenza a causa della sua elevata efficienza, delle velocità di commutazione elevate e della sua capacità di funzionare a temperature elevate, il che lo rende ideale per gli alimentatori,veicoli elettrici, e sistemi di energia rinnovabile.
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Dispositivi RF: I substrati GaN-on-Si sono utilizzati in amplificatori RF e transistor a microonde, in particolare nelle comunicazioni 5G e nei sistemi radar, dove le prestazioni di alta potenza e frequenza sono cruciali.
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Tecnologia LED: Il GaN-on-Si viene utilizzato nella produzione di LED, in particolare per i LED blu e bianchi, offrendo soluzioni di produzione convenienti e scalabili per illuminazione e display.
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Fotodetettori e sensori: Il GaN-on-Si è utilizzato anche nei fotodettori UV e in vari sensori, beneficiando dell'ampio intervallo di banda del GaN e dell'elevata sensibilità alla luce UV.
Queste applicazioni evidenziano la versatilità e l'importanza dei substrati GaN-on-Si nell'elettronica moderna e nell'optoelettronica.
Domande e risposte
D:Perché GaN su si?
A:Il GaN su Si offre una soluzione conveniente per l'elettronica ad alte prestazioni, combinando i vantaggi dell'ampia banda di GaN, dell'elevata mobilità degli elettroni,e conduttività termica con la scalabilità e la convenienza dei substrati di silicioIl GaN è ideale per applicazioni ad alta frequenza, alta tensione e alta temperatura, rendendolo una scelta superiore per elettronica di potenza, dispositivi RF e LED.I substrati di silicio consentono dimensioni di wafer più grandi, riducendo i costi di produzione e facilitando l'integrazione con i processi di produzione di semiconduttori esistenti.Le tecniche avanzate aiutano a mitigare questi problemi, rendendo il GaN sul Si un'opzione convincente per le moderne applicazioni elettroniche e optoelettroniche.
D: Cos'è il GaN-on-Si?
A: GaN-on-Si si riferisce a strati di nitruro di gallio (GaN) coltivati su un substrato di silicio (Si).e capacità di funzionamento ad alte tensioni e temperatureQuando viene coltivato sul silicio, combina le proprietà avanzate del GaN con la redditività e la scalabilità del silicio.Dispositivi RF, LED e altri dispositivi elettronici e optoelettronici ad alte prestazioni.L'integrazione con il silicio consente dimensioni di wafer più grandi e compatibilità con i processi di produzione di semiconduttori esistenti, anche se devono essere gestite sfide come la disadattamento del reticolo.