GaN بر روی سفیر GaN Epitaxy Template بر روی سفیر 2 اینچ 4 اینچ 6 اینچ 8 اینچ

GaN بر روی سفیر GaN Epitaxy Template بر روی سفیر 2 اینچ 4 اینچ 6 اینچ 8 اینچ

خلاصه مطلب:

نیترید گالیوم (GaN) در قالب های epitaxy Sapphire مواد پیشرفته ای هستند که در فرم های نوع N، نوع P یا نیمه عایق موجود هستند.این الگوها برای آماده سازی دستگاه های پیشرفته نیمه هادی و دستگاه های الکترونیکی طراحی شده اند.هسته این قالب ها یک لایه اپیتاسیال GaN است که بر روی یک زیربنای سفیر رشد می کند.در نتیجه یک ساختار ترکیبی که از خواص منحصر به فرد هر دو ماده برای دستیابی به عملکرد برتر استفاده می کند.

ساختار و ترکیب:

1. نیترید گالیوم (GaN) لایه اپیتاسیال:

   • فیلم نازک کریستالی تک: لایه GaN یک فیلم نازک کریستالی واحد است که پاکیزه ی بالا و کیفیت کریستالوگرافی عالی را تضمین می کند. این خاصیت برای به حداقل رساندن نقص ها و انحرافات ضروری است.در نتیجه عملکرد دستگاه های ساخته شده بر اساس این الگوها افزایش می یابد..
   • خواص مادی: GaN به دلیل فاصله باند گسترده (3.4 eV) ، تحرک الکترون بالا و رسانایی حرارتی بالا شناخته شده است. این خواص آن را برای کاربردهای قدرت بالا و فرکانس بالا ایده آل می کند.و همچنین برای دستگاه هایی که در محیط های خشن کار می کنند.

2. زیربنای سفیر:

   • قدرت مکانیکی: سفیر (Al2O3) یک ماده قوی با قدرت مکانیکی استثنایی است که یک پایه پایدار و پایدار برای لایه GaN فراهم می کند.
   • ثبات حرارتی: سفیر دارای خواص حرارتی عالی از جمله رسانایی حرارتی بالا و ثبات حرارتی است.که به دفع گرما تولید شده در طول کار دستگاه و حفظ یکپارچگی دستگاه در دمای بالا کمک می کند.
   • شفافیت نوری: شفافیت سفیر در محدوده ماوراء بنفش تا مادون قرمز باعث می شود که برای کاربردهای اپتو الکترونیک مناسب باشد، جایی که می تواند به عنوان یک بستر شفاف برای انتشار یا تشخیص نور عمل کند.

انواع GaN در قالب های زعفر:

1. GaN نوع N:

   • دوپینگ و هدایت: GaN نوع N با عناصر مانند سیلیکون (Si) برای معرفی الکترون های آزاد، هدایت الکتریکی آن را افزایش می دهد.این نوع به طور گسترده ای در دستگاه هایی مانند ترانزیستورهای با تحرک الکترونی بالا (HEMT) و دیودهای تولید کننده نور (LED) استفاده می شود، جایی که غلظت الکترون بالا بسیار مهم است.

2. GaN نوع P:

   • دوپینگ و رسانایی سوراخ: GaN نوع P با عناصر مانند منیزیم (Mg) برای وارد کردن حفره ها (حاملان بار مثبت) تزریق می شود. GaN نوع P برای ایجاد اتصال p-n ضروری است.که بلوک های ساختمانی بسیاری از دستگاه های نیمه هادی هستند، از جمله LED ها و دیود های لیزر.

3. GaN نیمه عایق کننده:

   • کاهش ظرفیت انگل: GaN نیمه عایق در کاربردهایی استفاده می شود که در آن به حداقل رساندن ظرفیت انگل و جریان نشت بسیار مهم است. این نوع برای دستگاه های الکترونیکی فرکانس بالا و قدرت بالا ایده آل است.تضمین عملکرد و کارایی پایدار.

فرایندهای تولید:

1. سپرده گذاری اپیتاکسیال:

   • رسوب بخار شیمیایی فلزی آلی (MOCVD): این تکنیک معمولا برای رشد لایه های GaN با کیفیت بالا در زیربناهای سفیر مورد استفاده قرار می گیرد. MOCVD اجازه می دهد تا کنترل دقیق ضخامت فیلم، ترکیب و سطوح دوپینگ،در نتیجه لایه های یکنواخت و بدون نقص.
   • Epitaxy پرتو مولکولی (MBE): روش دیگری برای رشد لایه های GaN، MBE کنترل عالی را در سطح اتمی ارائه می دهد، که برای تحقیق و توسعه ساختارهای پیشرفته دستگاه مفید است.

2. انتشار:

   • استفاده کنترل شده از دارو: فرآیند پخش برای وارد کردن دوپانت ها به مناطق خاصی از لایه GaN استفاده می شود و خواص الکتریکی آن را برای مناسب کردن نیازهای مختلف دستگاه تغییر می دهد.

3. کاشت یون:

   • دوپینگ دقیق و ترمیم آسیب: کاشت یون یک تکنیک برای وارد کردن دوپانت با دقت بالا است.پس از کاشت اغلب برای ترمیم هر گونه آسیب ناشی از فرآیند کاشت و فعال کردن مواد افزودنی استفاده می شود.

ویژگی های ویژه:

• قالب های غیر PS (SSP): این قالب ها برای استفاده در کنار وافرهای PS برای اجراهای مسطح طراحی شده اند، که می تواند به دستیابی به اندازه گیری های بازتاب دقیق تر کمک کند.این ویژگی به ویژه در کنترل کیفیت و بهینه سازی دستگاه های اپتو الکترونیک مفید است.
• عدم تطابق قفل پایین: عدم تطابق شبکه بین GaN و سفیر نسبتا کم است، تعداد نقص ها و انحرافات در لایه اپیتاکسیال را کاهش می دهد.این منجر به کیفیت بهتر مواد و عملکرد بهتر دستگاه های نهایی می شود.

درخواست ها:

• دستگاه های اپتو الکترونیک: GaN بر روی قالب های سفیر به طور گسترده ای در LED ها، دیود های لیزری و فتودتکتورها استفاده می شود. کارایی بالا و روشنایی LED های مبتنی بر GaN آنها را برای روشنایی عمومی، روشنایی خودرو،و فن آوری های نمایش.
• دستگاه های الکترونیکی: تحرک الکترونی بالا و ثبات حرارتی GaN آن را برای ترانزیستورهای تحرک الکترونی بالا (HEMT) ، تقویت کننده های قدرت،و سایر اجزای الکترونیکی با فرکانس بالا و قدرت بالا.
• کاربردهای قدرت بالا و فرکانس بالا: GaN روی Sapphire برای کاربردهایی که نیاز به قدرت بالا و عملکرد فرکانس بالا دارند، مانند تقویت کننده های RF، ارتباطات ماهواره ای و سیستم های رادار ضروری است.

برای مشخصات دقیق تر GaN در زپیر، از جمله خواص الکتریکی، نوری و مکانیکی، لطفاً به بخش های زیر مراجعه کنید.این بررسی دقیق، قابلیت های گوناگون و پیشرفته GaN را در قالب های Sapphire برجسته می کند.، که آنها را برای طیف گسترده ای از کاربردهای نیمه هادی انتخاب بهینه می کند.

عکس ها:

خواص:

خواص الکتریکی:

1. فاصله گسترده:

   • GaN: حدود 3.4 eV
   • اجازه می دهد تا برای کار ولتاژ بالا و عملکرد بهتر در برنامه های کاربردی با قدرت بالا.

2. ولتاژ قطع بالا:

   • GaN می تواند به ولتاژ بالا بدون شکستن مقاومت کند، که آن را برای دستگاه های قدرت ایده آل می کند.

3. تحرک الکترون بالا:

   • انتقال سریع الکترون را تسهیل می کند، که منجر به دستگاه های الکترونیکی با سرعت بالا می شود.

خواص حرارتی:

1. رسانایی حرارتی بالا:

   • GaN: حدود 130 W/m·K
   • سفیر: حدود 42 W/m·K
   • تبعید گرما کارآمد، برای دستگاه های قدرتمند حیاتی است.

2. ثبات حرارتی:

   • هر دو GaN و سفیر در دمای بالا خواص خود را حفظ می کنند، که آنها را برای محیط های خشن مناسب می کند.

خواص نوری:

1. شفافیت:

   • سفیر در محدوده ی UV تا IR شفاف است.
   • GaN به طور معمول برای انتشار نور آبی به UV استفاده می شود، که برای LED ها و دیود های لیزری مهم است.

2. شاخص انكسار:

   • GaN: 2.4 در 632.8 nm
   • سفیر: 1.76 در 632.8 nm
   • مهم برای طراحی دستگاه های اپتو الکترونیک.

خواص مکانیکی:

1. سختي:

   • سفیر: 9 در مقیاس موس
   • یک بستر با دوام را فراهم می کند که در برابر خراش و آسیب مقاومت می کند.

2. ساختار شبکه:

   • GaN دارای ساختار کریستالی Wurtzite است.
   • عدم تطابق شبکه بین GaN و سفیر نسبتا کم است (~ 16٪) ، که به کاهش نقص در طول رشد اپیتاسیال کمک می کند.

خواص شیمیایی:

1. ثبات شیمیایی:
   • هر دو GaN و سفیر از نظر شیمیایی پایدار هستند و در برابر اکثر اسید ها و پایه ها مقاوم هستند، که برای قابلیت اطمینان و طول عمر دستگاه مهم است.

این خواص نشان می دهد که چرا GaN روی سفیر به طور گسترده ای در دستگاه های الکترونیکی و اپتو الکترونیک مدرن استفاده می شود، ترکیبی از کارایی بالا، دوام،و عملکرد در شرایط سخت.