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상세 정보 |
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| GaN의 밴드갭: | 3.4eV(전기적) | Si의 밴드갭: | 1.12eV(전기적) |
|---|---|---|---|
| 열전도성: | 130~170 와트/m·K | 전자 이동성: | 1000~2000cm²/V·s |
| 유전체 상수: | 9.5(GaN), 11.9(Si) | 열팽창 계수: | 5.6ppm/°C(GaN), 2.6ppm/°C(Si) |
| 격자 상수: | 3.189Å(GaN), 5.431Å(Si) | 전위 밀도: | 108-109cm−2 |
| 기계적 경직성: | 9 모스 | 웨이퍼 지름: | 2인치, 4인치, 6인치, 8인치 |
| GaN 층 두께: | 1~10μm | 기판 두께: | 500~725μm |
| 강조하다: | GaN-on-Si ((111) N/P T형 기판,LED용 반도체 기판 |
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제품 설명
GaN-on-Si ((111) N/P T형 기판 Epitaxy 4인치 6인치 8인치 LED 또는 전원 장치
GaN-on-Si 기질 추상
GaN-on-Si (111) 기체는 넓은 대역 간격, 높은 전자 이동성 및 열 전도성으로 인해 고성능 전자 및 광 전자 분야에서 필수적입니다.이 기판은 실리콘의 비용 효율성과 확장성을 활용합니다.그러나, 격자 불일치와 GaN와 Si (111) 사이의 열 팽창 차이와 같은 과제는 굴절 밀도와 스트레스를 줄이기 위해 해결되어야 합니다.첨단 부피 자라는 기술, MOCVD 및 HVPE와 같이 결정 품질을 최적화하기 위해 사용된다. GaN-on-Si (111) 기판은 전력 전자제품, RF 장치 및 LED 기술에서 널리 사용됩니다.비용, 그리고 기존 반도체 제조 공정과의 호환성.
GaN-on-Si 기판의 특성
실리콘 (GaN-on-Si) 상의 갈리엄 질소 (GaN) 는 갈리엄 질소 (GaN) 의 특성을 실리콘 (Si) 의 비용 효율성과 확장성으로 결합한 기판 기술입니다.GaN-on-Si 기판은 특히 전력 전자 장치에서 인기가 있습니다., RF 장치 및 LED는 고유 한 특성으로 인해 다음과 같습니다.
1.레이시 불일치
- GaN그리고네서로 다른 격자 상수를 가지고 있어 중요한 격자 불일치 (~17%) 를 초래한다. 이 불일치로 인해 GaN층의 변동과 같은 결함이 발생할 수 있다.
- 이러한 결함을 완화하기 위해 GaN와 Si 사이에 버퍼층을 사용하여 격자 상수를 점차적으로 전환합니다.
2.열전도성
- GaN높은 열전도성을 가지고 있어 효율적인 열분해가 가능하며, 고전력 애플리케이션에 적합합니다.
- 네또한 열전도성이 좋지만, GaN와 Si 사이의 열팽창 계수 차이가 냉각 중에 GaN 층의 스트레스와 잠재적인 균열로 이어질 수 있습니다.
3.비용 및 확장성
- 실리콘이 기판은 사파이어나 실리콘 카비드 (SiC) 와 같은 다른 대체물보다 훨씬 저렴하고 널리 사용 가능합니다.
- 실리콘 웨이퍼는 더 큰 크기 (12 인치까지) 로 사용할 수 있으며, 대량 생산과 저렴한 비용을 허용합니다.
4.전기 특성
- GaN실리콘 (1,1 eV) 에 비해 넓은 대역 간격 (3.4 eV) 을 가지고 있으며, 이는 높은 분해 전압, 높은 전자 이동성 및 낮은 전도 손실을 초래합니다.
- 이러한 특성은 GaN-on-Si 기판을 고주파, 고전력 및 고온 애플리케이션에 이상적으로 만듭니다.
5.장치 성능
- GaN-on-Si 장치는 종종 우수한 전자 이동성과 높은 포화 속도를 나타내며 RF 및 마이크로파 응용 프로그램에서 우수한 성능을 제공합니다.
- GaN-on-Si는 또한 LED에서 사용되며, 기판의 전기적 및 열적 특성이 높은 효율과 밝기에 기여합니다.
6.기계적 특성
- 기체의 기계적 특성은 기기 제조에 매우 중요합니다. 실리콘은 딱딱하고 안정적인 기체를 제공합니다.하지만 가안층의 기계적 스트레스는 격자 불일치와 열 확장 차이로 인해 신중한 관리가 필요합니다..
7.어려움
- GaN-on-Si 기판의 주요 과제는 GaN 층의 균열, 구부러짐 또는 결함 형성에 이어질 수있는 높은 격자 및 열 확장 불일치 관리입니다.
- 버퍼 계층, 엔지니어링 기판 및 최적화된 성장 과정과 같은 고급 기술은 이러한 과제를 극복하는 데 필수적입니다.
8.신청서
- 전력전자: GaN-on-Si는 고효율 전력 변환기, 인버터 및 RF 증폭기에 사용됩니다.
- LED: GaN-on-Si 기판은 효율성과 밝기 때문에 조명 및 디스플레이를 위해 LED에 사용됩니다.
- RF 및 마이크로 웨브 장치: 고 주파수 성능은 GaN-on-Si를 무선 통신 시스템에서 RF 트랜지스터와 증폭기에 이상적으로 만듭니다.
GaN-on-Si 기판은 GaN의 고성능 특성을 실리콘의 대규모 제조 가능성과 통합하기 위해 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.다양한 첨단 전자 응용 프로그램에서 중요한 기술로 만드는.
| 매개 변수 범주 | 매개 변수 | 가치/범위 | 언급 |
|---|---|---|---|
| 물질적 특성 | GaN의 띠 간격 | 3.4 eV | 넓은 대역 간격 반도체, 고온, 고전압 및 고주파 애플리케이션에 적합 |
| Si의 띠 간격 | 1.12 eV | 기판 재료로 실리콘은 좋은 비용 효율성을 제공합니다. | |
| 열전도성 | 130~170W/m·K | GaN층의 열전도; 실리콘 기판은 약 149 W/m·K | |
| 전자 이동성 | 1000~2000cm2/V·s | GaN층의 전자 이동성은 실리콘보다 높습니다. | |
| 다이 일렉트릭 상수 | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | GaN와 Si의 변압수 상수 | |
| 열 팽창 계수 | 5.6ppm/°C (GaN), 2.6ppm/°C (Si) | GaN와 Si의 열 팽창 계수에서 불일치, 잠재적으로 스트레스를 유발합니다. | |
| 라티스 상수 | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | GaN와 Si 사이의 격자 상수 불일치, 잠재적으로 굴절을 초래할 수 있습니다 | |
| 위장 밀도 | 108-109cm−2 | 에피타시얼 성장 과정에 따라 GaN 층의 전형적인 굴절 밀도 | |
| 기계적 경직성 | 9 모스 | 가나 (GaN) 의 기계적 경직성, 마모 저항성 및 내구성 | |
| 웨이퍼 사양 | 웨이퍼 지름 | 2인치, 4인치, 6인치, 8인치 | Si 웨이퍼에 GaN의 일반적인 크기 |
| GaN 층 두께 | 1~10μm | 특정 애플리케이션 필요에 따라 | |
| 기판 두께 | 500~725μm | 기계적 강도에 대한 실리콘 기판의 전형적인 두께 | |
| 표면 거칠성 | < 1 nm RMS | 고품질의 대두성 성장을 보장하는 닦은 후 표면 거칠성 | |
| 계단 높이 | < 2 nm | GaN 층의 계단 높이는 장치 성능에 영향을 미칩니다. | |
| 웨이퍼 활 | < 50μm | 웨이퍼 아우, 프로세스 호환성에 영향을 미치는 | |
| 전기 특성 | 전자 농도 | 1016~1019cm-3 | GaN 층의 n형 또는 p형 도핑 농도 |
| 저항성 | 10−3-10−2 Ω·cm | GaN 층의 전형적인 저항성 | |
| 전기장 분해 | 3 MV/cm | 고전압 장치에 적합한 GaN 층의 높은 분해장 강도 | |
| 광학적 특성 | 방출 파장 | 365~405 nm (UV/블루) | LED 및 레이저에 사용되는 GaN 물질의 방출 파장 |
| 흡수 계수 | ~104cm-1 | 가시광선 범위에서 GaN 흡수 계수 | |
| 열 특성 | 열전도성 | 130~170W/m·K | GaN층의 열전도; 실리콘 기판은 약 149 W/m·K |
| 열 팽창 계수 | 5.6ppm/°C (GaN), 2.6ppm/°C (Si) | GaN와 Si의 열 팽창 계수에서 불일치, 잠재적으로 스트레스를 유발합니다. | |
| 화학적 특성 | 화학적 안정성 | 높은 | GaN는 경식 저항성이 좋으며 혹독한 환경에 적합합니다. |
| 표면 처리 | 먼지 없는, 오염 없는 | GaN 웨이퍼 표면의 청결 요구 사항 | |
| 기계적 특성 | 기계적 경직성 | 9 모스 | 가나 (GaN) 의 기계적 경직성, 마모 저항성 및 내구성 |
| 영의 모듈 | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | 장치의 기계적 특성에 영향을 미치는 GaN와 Si의 영 모듈 | |
| 생산 매개 변수 | 에피타시얼 성장 방법 | MOCVD, HVPE, MBE | GaN 층에 대한 일반적인 부피 자라는 방법 |
| 수익률 | 프로세스 제어와 웨이퍼 크기에 따라 달라집니다. | 양은 굴절 밀도와 웨이퍼 활과 같은 요인에 의해 영향을 받는다. | |
| 성장 온도 | 1000~1200°C | GaN층의 대각성 성장의 전형적인 온도 | |
| 냉각 속도 | 제어 냉각 | 냉각 속도는 일반적으로 열 스트레스와 웨이퍼 활을 방지하기 위해 제어 |
GaN-on-Si 기판 실제 사진
GaN-on-Si 기판 적용
GaN-on-Si 기판은 주로 몇 가지 주요 응용 분야에 사용됩니다.
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전력전자: GaN-on-Si는 높은 효율, 빠른 스위치 속도, 높은 온도에서 작동 할 수있는 능력으로 인해 전력 트랜지스터와 변환기에 널리 사용됩니다.전기차, 재생 에너지 시스템.
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RF 장치: GaN-on-Si 기판은 RF 증폭기 및 마이크로 웨브 트랜지스터, 특히 5G 통신 및 레이더 시스템에서 사용되며 높은 전력과 주파수 성능이 중요합니다.
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LED 기술: GaN-on-Si는 LED의 생산에 사용되며, 특히 파란색과 흰색 LED에 사용되며, 조명 및 디스플레이에 대한 비용 효율적이고 확장 가능한 제조 솔루션을 제공합니다.
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광 탐지기와 센서: GaN-on-Si는 또한 자외선 광 탐지기와 다양한 센서에서 사용되며, GaN ‧의 넓은 대역 간격과 자외선에 대한 높은 감수성을 활용합니다.
이러한 응용 프로그램은 현대 전자 및 광 전자제품에서 GaN-on-Si 기체의 다재다능성과 중요성을 강조합니다.
질문 및 답변
Q: 왜 GAN이 S를 넘겼나요?
A:GaN on Si는 GaN의 넓은 대역 간격, 높은 전자 이동성,그리고 실리콘 기판의 확장성과 저렴한 열전도성GaN은 고주파, 고전압 및 고온 애플리케이션에 이상적입니다. 이는 전력 전자제품, RF 장치 및 LED에 우수한 선택이됩니다.실리콘 기판은 더 큰 웨이퍼 크기를 가능하게합니다., 생산 비용을 줄이고 기존 반도체 제조 프로세스와 통합을 촉진합니다.첨단 기술은 이러한 문제를 완화하는 데 도움이 됩니다., GaN on Si를 현대 전자 및 광 전자 응용 프로그램에 대한 매력적인 옵션으로 만듭니다.
질문: 가안-온-시 (GaN-on-Si) 는 무엇입니까?
A:GaN-on-Si는 실리콘 (Si) 기판에 자라는 갈륨 나트라이드 (GaN) 층을 의미합니다. GaN은 높은 전자 이동성, 열 전도성,그리고 높은 전압과 온도에서 작동 할 수 있습니다.실리콘에 재배되면 GaN의 첨단 특성을 실리콘의 비용 효율성과 확장성으로 결합합니다. 이것은 GaN-on-Si를 전력 전자,RF 장치, LED 및 기타 고성능 전자 및 광 전자 장치.실리콘과의 통합은 더 큰 웨이퍼 크기와 기존 반도체 제조 프로세스와 호환성을 허용합니다., 비록 격자 불일치와 같은 과제는 관리되어야 합니다.