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GaN-on-Si ((111) N/P T type Epitaxy de substrat 4 pouces 6 pouces 8 pouces Pour LED ou appareil électrique
Détails sur le produit:
| Lieu d'origine: | Chine |
| Nom de marque: | ZMSH |
| Numéro de modèle: | Substrate de GaN sur Si |
Conditions de paiement et expédition:
| Quantité de commande min: | 5 |
|---|---|
| Délai de livraison: | 2 à 4 semaines |
| Conditions de paiement: | T/T |
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Détail Infomation |
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| Faille de bande de GaN: | 3.4 eV | Faille de bande de Si: | 1.12 eV |
|---|---|---|---|
| Conductivité thermique: | 130 à 170 W/m·K | Mobilité des électrons: | 1000 à 2000 cm2/V·s |
| Constante diélectrique: | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Coefficient de dilatation thermique: | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) |
| Treillagez constant: | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | Densité de dislocation: | 108 à 109 cm2 |
| Dureté mécanique: | 9 à Mohs | Diamètre de la gaufre: | 2 pouces, 4 pouces, 6 pouces, 8 pouces |
| Épaisseur de la couche GaN: | 1 à 10 μm | Épaisseur de substrat: | 500 à 725 μm |
| Mettre en évidence: | GaN-sur-Si ((111) Substrate de type N/P T,Substrate à semi-conducteurs pour LED |
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Description de produit
GaN-on-Si ((111) N/P Ttype substrat Epitaxy 4 pouces 6 pouces 8 pouces pour le dispositif LED ou de puissance
Résumé du substrat GaN-sur-Si
Les substrats GaN-sur-Si (111) sont essentiels dans l'électronique haute performance et l'optoélectronique en raison de leur large bande passante, de leur grande mobilité électronique et de leur conductivité thermique.Ces substrats tirent parti de la rentabilité et de l'évolutivité du siliciumCependant, des défis tels que le déséquilibre de la grille et les différences de dilatation thermique entre GaN et Si (111) doivent être résolus pour réduire la densité de dislocation et la contrainte.Techniques avancées de croissance épitaxienneLes substrats GaN-sur-Si (111) sont largement utilisés dans l'électronique de puissance, les appareils RF et la technologie LED, offrant un équilibre des performances,coût, et la compatibilité avec les procédés de fabrication de semi-conducteurs existants.
Propriétés du substrat GaN-sur-Si
Le nitrure de gallium sur silicium (GaN-on-Si) est une technologie de substrat qui combine les propriétés du nitrure de gallium (GaN) avec la rentabilité et l'évolutivité du silicium (Si).Les substrats GaN-sur-Si sont particulièrement populaires dans l'électronique de puissanceVoici quelques-unes des principales propriétés et avantages des substrats GaN-sur-Si:
1.Décalage de la grille
- GaNetJe sais.ont des constantes de grille différentes, ce qui entraîne un décalage significatif de grille (~ 17%).
- Pour atténuer ces défauts, des couches tampons sont souvent utilisées entre GaN et Si pour faire progressivement la transition de la constante de réseau.
2.Conductivité thermique
- GaNa une conductivité thermique élevée, ce qui permet une dissipation de chaleur efficace, ce qui le rend adapté aux applications à haute puissance.
- Je sais.Il a également une bonne conductivité thermique, mais la différence de coefficients de dilatation thermique entre le GaN et le Si peut entraîner un stress et une fissuration potentielle de la couche de GaN pendant le refroidissement.
3.Coût et évolutivité
- D'autres produitsLes substrats sont nettement moins chers et plus largement disponibles que d'autres alternatives comme le saphir ou le carbure de silicium (SiC).
- Les plaquettes de silicium sont disponibles dans des tailles plus grandes (jusqu'à 12 pouces), ce qui permet une production en volume élevé et des coûts inférieurs.
4.Propriétés électriques
- GaNIl a une large bande passante (3,4 eV) par rapport au silicium (1,1 eV), ce qui se traduit par une tension de rupture élevée, une grande mobilité électronique et de faibles pertes de conduction.
- Ces propriétés rendent les substrats GaN-on-Si idéaux pour les applications à haute fréquence, à haute puissance et à haute température.
5.Performance du dispositif
- Les appareils GaN-on-Si présentent souvent une excellente mobilité électronique et une vitesse de saturation élevée, ce qui conduit à des performances supérieures dans les applications RF et micro-ondes.
- Le GaN-on-Si est également utilisé dans les LED, où les propriétés électriques et thermiques du substrat contribuent à une efficacité et à une luminosité élevées.
6.Propriétés mécaniques
- Les propriétés mécaniques du substrat sont cruciales dans la fabrication de dispositifs.mais la contrainte mécanique de la couche GaN due à l'inadéquation du réseau et aux différences de dilatation thermique nécessite une gestion prudente.
7.Les défis
- Les principaux défis avec les substrats GaN-sur-Si comprennent la gestion des déséquilibres de réseau et d'expansion thermique élevés, ce qui peut entraîner des fissures, une inclinaison ou une formation de défauts dans la couche GaN.
- Des techniques avancées telles que des couches tampons, des substrats conçus et des processus de croissance optimisés sont essentielles pour surmonter ces défis.
8.Applications
- Électronique de puissance: Le GaN-sur-Si est utilisé dans les convertisseurs de puissance à haut rendement, les onduleurs et les amplificateurs RF.
- Les LED: Les substrats GaN sur Si sont utilisés dans les LED pour l'éclairage et les écrans en raison de leur efficacité et de leur luminosité.
- Appareils à RF et à micro-ondes: Les performances à haute fréquence rendent le GaN-sur-Si idéal pour les transistors RF et les amplificateurs dans les systèmes de communication sans fil.
Les substrats GaN-sur-Si offrent une solution rentable pour intégrer les propriétés de haute performance du GaN à la fabrication à grande échelle du silicium,en faisant une technologie essentielle dans diverses applications électroniques avancées.
| Catégorie de paramètres | Paramètre | Valeur/intervalle | Les commentaires |
|---|---|---|---|
| Propriétés matérielles | Faille de bande de GaN | 3.4 eV | Semi-conducteurs à large bande, adaptés aux applications à haute température, haute tension et haute fréquence |
| Faille de bande de Si | 1.12 eV | Le silicium comme matériau de substrat offre une bonne rentabilité | |
| Conductivité thermique | 130 à 170 W/m·K | Conductivité thermique de la couche GaN; le substrat de silicium est d'environ 149 W/m·K | |
| Mobilité des électrons | 1000 à 2000 cm2/V·s | Mobilité électronique dans la couche GaN, supérieure à celle du silicium | |
| Constante diélectrique | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | Constantes diélectriques de GaN et de Si | |
| Coefficient de dilatation thermique | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Décalage des coefficients de dilatation thermique du GaN et du Si, potentiellement à l'origine de contraintes | |
| Constante de la grille | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | Décalage constant de la grille entre GaN et Si, pouvant entraîner des dislocations | |
| Densité de dislocation | 108 à 109 cm2 | Densité de dislocation typique dans la couche GaN, selon le processus de croissance épitaxielle | |
| Dureté mécanique | 9 à Mohs | Dureté mécanique du GaN, résistance à l'usure et durabilité | |
| Spécifications des plaquettes | Diamètre de la gaufre | 2 pouces, 4 pouces, 6 pouces, 8 pouces | Tailles courantes pour le GaN sur les plaquettes de Si |
| Épaisseur de la couche GaN | 1 à 10 μm | En fonction des besoins spécifiques de l'application | |
| Épaisseur du substrat | 500 à 725 μm | Épaisseur typique du substrat en silicium pour la résistance mécanique | |
| Roughness de la surface | RMS inférieure à 1 nm | Roughness de la surface après polissage, assurant une croissance épitaxielle de haute qualité | |
| Hauteur des marches | < 2 nm | Hauteur des marches dans la couche GaN, affectant les performances du dispositif | |
| Arche de gaufre | < 50 μm | L'arc de la gaufre, qui influence la compatibilité des procédés | |
| Propriétés électriques | Concentration d'électrons | 1016 à 1019 cm−3 | concentration de dopage de type n ou de type p dans la couche GaN |
| Résistance | 10−3-10−2 Ω·cm | Résistivité typique de la couche GaN | |
| Décomposition du champ électrique | 3 MV/cm | Résistance élevée au champ de rupture dans la couche GaN, adaptée aux appareils haute tension | |
| Propriétés optiques | Longueur d'onde d'émission | 365 à 405 nm (UV/bleu) | longueur d'onde d'émission du matériau GaN, utilisé dans les LED et les lasers |
| Coefficient d'absorption | ~ 104 cm−1 | Coefficient d'absorption du GaN dans la gamme de la lumière visible | |
| Propriétés thermiques | Conductivité thermique | 130 à 170 W/m·K | Conductivité thermique de la couche GaN; le substrat de silicium est d'environ 149 W/m·K |
| Coefficient de dilatation thermique | 50,6 ppm/°C (GaN), 2,6 ppm/°C (Si) | Décalage des coefficients de dilatation thermique du GaN et du Si, potentiellement à l'origine de contraintes | |
| Propriétés chimiques | Stabilité chimique | Très haut | Le GaN a une bonne résistance à la corrosion, adapté aux environnements difficiles |
| Traitement de surface | Sans poussière, sans contamination | Exigence de propreté de la surface de la plaque GaN | |
| Propriétés mécaniques | Dureté mécanique | 9 à Mohs | Dureté mécanique du GaN, résistance à l'usure et durabilité |
| Module de Young | Pour les appareils de traitement des eaux usées, les caractéristiques suivantes sont applicables: | Module de Young de GaN et de Si, affectant les propriétés mécaniques du dispositif | |
| Paramètres de production | Méthode de croissance épitaxienne | Le nombre d'heures de travail est calculé en fonction de la période de travail. | Méthodes de croissance épitaxielle courantes pour les couches de GaN |
| Taux de rendement | Dépend du contrôle du processus et de la taille de la gaufre | Le rendement est influencé par des facteurs tels que la densité de dislocation et l'arc de la gaufre | |
| Température de croissance | 1000 à 1200°C | Température typique pour la croissance épitaxielle de la couche GaN | |
| Taux de refroidissement | Refroidissement contrôlé | La vitesse de refroidissement est généralement contrôlée pour prévenir la contrainte thermique et l'arc de la gaufre |
Substrate GaN-sur-Si photo réelle
Application du substrat GaN sur Si
Les substrats GaN-sur-Si sont principalement utilisés dans plusieurs applications clés:
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Électronique de puissance: Le GaN-sur-Si est largement utilisé dans les transistors de puissance et les convertisseurs en raison de son efficacité élevée, de ses vitesses de commutation rapides et de sa capacité à fonctionner à des températures élevées, ce qui le rend idéal pour les alimentations,véhicules électriques, et les systèmes d'énergie renouvelable.
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Dispositifs RF: Les substrats GaN-sur-Si sont utilisés dans les amplificateurs RF et les transistors à micro-ondes, en particulier dans les communications 5G et les systèmes radar, où les performances de haute puissance et de fréquence sont cruciales.
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Technologie des LED: Le GaN-on-Si est utilisé dans la production de LED, en particulier pour les LED bleues et blanches, offrant des solutions de fabrication rentables et évolutives pour l'éclairage et les écrans.
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Détecteurs et capteurs photodétecteurs: Le GaN-on-Si est également utilisé dans les photodétecteurs UV et divers capteurs, bénéficiant de l'écart de bande large du GaN ̊ et de sa grande sensibilité à la lumière UV.
Ces applications mettent en évidence la polyvalence et l'importance des substrats GaN-sur-Si dans l'électronique et l'optoélectronique modernes.
Questions et réponses
Q: Pourquoi GaN sur si?
A: Je suis désolé.Le GaN sur Si offre une solution rentable pour l'électronique haute performance, combinant les avantages de l'écart de bande large du GaN, de la grande mobilité des électrons,et la conductivité thermique avec l'évolutivité et l'abordabilité des substrats en siliciumLe GaN est idéal pour les applications à haute fréquence, haute tension et haute température, ce qui en fait un choix supérieur pour l'électronique de puissance, les appareils RF et les LED.Les substrats en silicium permettent des tailles de plaquette plus grandes, réduisant les coûts de production et facilitant l'intégration avec les processus de fabrication de semi-conducteurs existants.Les techniques avancées aident à atténuer ces problèmes, faisant du GaN sur Si une option intéressante pour les applications électroniques et optoélectroniques modernes.
Q: Qu'est-ce que le GaN-sur-Si?
A: GaN-on-Si fait référence aux couches de nitrure de gallium (GaN) cultivées sur un substrat de silicium (Si).et capacité à fonctionner à haute tension et températureLorsqu'il est cultivé sur le silicium, il combine les propriétés avancées du GaN avec le coût-efficacité et l'évolutivité du silicium.Dispositifs RF, LED et autres appareils électroniques et optoélectroniques de haute performance.L'intégration avec le silicium permet des tailles de plaquette plus grandes et la compatibilité avec les processus de fabrication de semi-conducteurs existants, bien que des défis tels que le décalage de réseau doivent être gérés.