గాలియం నైట్రైడ్ ఆన్ సిలికాన్ వేఫర్ 4 అంగుళాల 6 అంగుళాల టైలర్డ్ Si సబ్‌స్ట్రేట్ ఓరియంటేషన్, రెసిస్టివిటీ మరియు N-టైప్/P-టైప్ ఆప్షన్స్
లక్షణాలు
● విస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్:సాంప్రదాయ సిలికాన్‌తో పోలిస్తే GaN (3.4 eV) అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ, అధిక-శక్తి మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత పనితీరులో గణనీయమైన మెరుగుదలను అందిస్తుంది, ఇది విద్యుత్ పరికరాలు మరియు RF యాంప్లిఫైయర్‌లకు అనువైనదిగా చేస్తుంది.
●అనుకూలీకరించదగిన Si సబ్‌స్ట్రేట్ ఓరియంటేషన్:నిర్దిష్ట పరికర అవసరాలకు సరిపోలడానికి <111>, <100> మరియు ఇతర Si సబ్‌స్ట్రేట్ ఓరియంటేషన్‌ల నుండి ఎంచుకోండి.
● అనుకూలీకరించిన రెసిస్టివిటీ:పరికర పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి సెమీ-ఇన్సులేటింగ్ నుండి అధిక-రెసిస్టివిటీ మరియు తక్కువ-రెసిస్టివిటీ వరకు Si కోసం విభిన్న రెసిస్టివిటీ ఎంపికల మధ్య ఎంచుకోండి.
● డోపింగ్ రకం:విద్యుత్ పరికరాలు, RF ట్రాన్సిస్టర్లు లేదా LED ల అవసరాలకు సరిపోయేలా N-రకం లేదా P-రకం డోపింగ్‌లో లభిస్తుంది.
●అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్:GaN-on-Si వేఫర్‌లు అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ (1200V వరకు) కలిగి ఉంటాయి, ఇవి అధిక-వోల్టేజ్ అప్లికేషన్‌లను నిర్వహించడానికి వీలు కల్పిస్తాయి.
●వేగవంతమైన మార్పిడి వేగం:GaN సిలికాన్ కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్ చలనశీలత మరియు తక్కువ స్విచింగ్ నష్టాలను కలిగి ఉంటుంది, దీని వలన GaN-on-Si వేఫర్‌లు హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్‌లకు అనువైనవిగా మారుతాయి.
●మెరుగైన ఉష్ణ పనితీరు:సిలికాన్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, GaN-on-Si ఇప్పటికీ సాంప్రదాయ సిలికాన్ పరికరాల కంటే మెరుగైన ఉష్ణ వెదజల్లడంతో ఉన్నతమైన ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని అందిస్తుంది.
సాంకేతిక లక్షణాలు
| పరామితి | విలువ |
| వేఫర్ సైజు | 4-అంగుళాలు, 6-అంగుళాలు |
| Si సబ్‌స్ట్రేట్ ఓరియంటేషన్ | <111>, <100>, కస్టమ్ |
| Si రెసిస్టివిటీ | అధిక-నిరోధకత, సెమీ-ఇన్సులేటింగ్, తక్కువ-నిరోధకత |
| డోపింగ్ రకం | N-రకం, P-రకం |
| GaN పొర మందం | 100 nm – 5000 nm (అనుకూలీకరించదగినది) |
| AlGaN అవరోధ పొర | 24% – 28% అల్ (సాధారణంగా 10-20 ఎన్ఎమ్) |
| బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ | 600 వి - 1200 వి |
| ఎలక్ట్రాన్ మొబిలిటీ | 2000 సెం.మీ²/వి·సె |
| ఫ్రీక్వెన్సీ మారడం | 18 GHz వరకు |
| పొర ఉపరితల కరుకుదనం | ఆర్‌ఎంఎస్ ~0.25 ఎన్ఎమ్ (ఎఎఫ్‌ఎం) |
| GaN షీట్ నిరోధకత | 437.9 Ω·సెం.మీ² |
| మొత్తం వేఫర్ వార్ప్ | < 25 µm (గరిష్టంగా) |
| ఉష్ణ వాహకత | 1.3 – 2.1 ప/సెం.మీ·కె |
అప్లికేషన్లు
పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్: పునరుత్పాదక ఇంధన వ్యవస్థలు, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (EVలు) మరియు పారిశ్రామిక పరికరాలలో ఉపయోగించే పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు, కన్వర్టర్లు మరియు ఇన్వర్టర్లు వంటి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌కు GaN-on-Si అనువైనది. దీని అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ మరియు తక్కువ ఆన్-రెసిస్టెన్స్ అధిక-శక్తి అనువర్తనాల్లో కూడా సమర్థవంతమైన విద్యుత్ మార్పిడిని నిర్ధారిస్తాయి.
RF మరియు మైక్రోవేవ్ కమ్యూనికేషన్స్: GaN-on-Si వేఫర్‌లు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సామర్థ్యాలను అందిస్తాయి, ఇవి RF పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు, ఉపగ్రహ కమ్యూనికేషన్‌లు, రాడార్ సిస్టమ్‌లు మరియు 5G టెక్నాలజీలకు సరైనవిగా చేస్తాయి. అధిక స్విచింగ్ వేగం మరియు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద పనిచేయగల సామర్థ్యంతో (వరకు18 గిగాహెర్ట్జ్), GaN పరికరాలు ఈ అనువర్తనాల్లో అత్యుత్తమ పనితీరును అందిస్తాయి.
ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్: GaN-on-Si ఆటోమోటివ్ పవర్ సిస్టమ్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది, వీటిలోఆన్-బోర్డ్ ఛార్జర్లు (OBCలు)మరియుDC-DC కన్వర్టర్లుఅధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేయగల మరియు అధిక వోల్టేజ్ స్థాయిలను తట్టుకోగల దీని సామర్థ్యం బలమైన విద్యుత్ మార్పిడిని కోరుకునే ఎలక్ట్రిక్ వాహన అనువర్తనాలకు ఇది బాగా సరిపోతుంది.
LED మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్: GaN అనేది ఎంపిక చేసుకునే పదార్థం నీలం మరియు తెలుపు LED లు. GaN-on-Si వేఫర్‌లను అధిక సామర్థ్యం గల LED లైటింగ్ వ్యవస్థలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇవి లైటింగ్, డిస్ప్లే టెక్నాలజీలు మరియు ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లలో అద్భుతమైన పనితీరును అందిస్తాయి.
ప్రశ్నోత్తరాలు
Q1: ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల్లో సిలికాన్ కంటే GaN యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటి?
ఎ1:GaN కి ఒకవిస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్ (3.4 eV)సిలికాన్ (1.1 eV) కంటే, ఇది అధిక వోల్టేజ్‌లు మరియు ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు. ఈ లక్షణం GaN అధిక-శక్తి అనువర్తనాలను మరింత సమర్థవంతంగా నిర్వహించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, విద్యుత్ నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు సిస్టమ్ పనితీరును పెంచుతుంది. GaN వేగవంతమైన స్విచింగ్ వేగాన్ని కూడా అందిస్తుంది, ఇవి RF యాంప్లిఫైయర్లు మరియు పవర్ కన్వర్టర్‌ల వంటి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పరికరాలకు కీలకమైనవి.
Q2: నా అప్లికేషన్ కోసం Si సబ్‌స్ట్రేట్ ఓరియంటేషన్‌ను నేను అనుకూలీకరించవచ్చా?
ఎ2:అవును, మేము అందిస్తున్నాముఅనుకూలీకరించదగిన Si సబ్‌స్ట్రేట్ ఓరియంటేషన్‌లువంటివి<111>, <100>, మరియు మీ పరికర అవసరాలను బట్టి ఇతర ధోరణులు. Si సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క ధోరణు పరికర పనితీరులో విద్యుత్ లక్షణాలు, ఉష్ణ ప్రవర్తన మరియు యాంత్రిక స్థిరత్వంతో సహా కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
Q3: అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ అప్లికేషన్ల కోసం GaN-on-Si వేఫర్‌లను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు ఏమిటి?
ఎ3:GaN-on-Si వేఫర్‌లు అత్యుత్తమమైనవేగ మార్పిడి, సిలికాన్‌తో పోలిస్తే అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద వేగంగా పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఇది వాటిని అనువైనదిగా చేస్తుందిRFమరియుమైక్రోవేవ్అప్లికేషన్లు, అలాగే అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీవిద్యుత్ పరికరాలువంటివిHEMTలు(హై ఎలక్ట్రాన్ మొబిలిటీ ట్రాన్సిస్టర్లు) మరియుRF యాంప్లిఫైయర్లు. GaN యొక్క అధిక ఎలక్ట్రాన్ చలనశీలత కూడా తక్కువ మార్పిడి నష్టాలకు మరియు మెరుగైన సామర్థ్యానికి దారితీస్తుంది.
Q4: GaN-on-Si వేఫర్‌లకు ఏ డోపింగ్ ఎంపికలు అందుబాటులో ఉన్నాయి?
ఎ 4:మేము రెండింటినీ అందిస్తున్నాముN-రకంమరియుపి-రకండోపింగ్ ఎంపికలు, వీటిని సాధారణంగా వివిధ రకాల సెమీకండక్టర్ పరికరాలకు ఉపయోగిస్తారు.N-రకం డోపింగ్అనువైనదిపవర్ ట్రాన్సిస్టర్లుమరియుRF యాంప్లిఫైయర్లు, అయితేపి-టైప్ డోపింగ్తరచుగా LED ల వంటి ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు ఉపయోగిస్తారు.
ముగింపు
మా అనుకూలీకరించిన గాలియం నైట్రైడ్ ఆన్ సిలికాన్ (GaN-on-Si) వేఫర్‌లు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ, అధిక-శక్తి మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత అనువర్తనాలకు అనువైన పరిష్కారాన్ని అందిస్తాయి. అనుకూలీకరించదగిన Si సబ్‌స్ట్రేట్ ఓరియంటేషన్‌లు, రెసిస్టివిటీ మరియు N-టైప్/P-టైప్ డోపింగ్‌తో, ఈ వేఫర్‌లు పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఆటోమోటివ్ సిస్టమ్‌ల నుండి RF కమ్యూనికేషన్ మరియు LED టెక్నాలజీల వరకు పరిశ్రమల నిర్దిష్ట అవసరాలను తీర్చడానికి రూపొందించబడ్డాయి. GaN యొక్క ఉన్నతమైన లక్షణాలను మరియు సిలికాన్ యొక్క స్కేలబిలిటీని ఉపయోగించి, ఈ వేఫర్‌లు తదుపరి తరం పరికరాల కోసం మెరుగైన పనితీరు, సామర్థ్యం మరియు భవిష్యత్తు-ప్రూఫింగ్‌ను అందిస్తాయి.
వివరణాత్మక రేఖాచిత్రం
