Silicon wafer ပေါ်ရှိ Gallium Nitride 4 လက်မ 6 လက်မ အံဝင်ခွင်ကျ Si Substrate Orientation၊ Resistivity နှင့် N-type/P-type ရွေးစရာများ
အင်္ဂါရပ်များ
● Wide Bandgap-GaN (3.4 eV) သည် သမားရိုးကျ ဆီလီကွန်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကြိမ်နှုန်းမြင့်သော၊ ပါဝါမြင့်ပြီး အပူချိန်မြင့်မားသော စွမ်းဆောင်ရည်များတွင် သိသာထင်ရှားစွာ တိုးတက်မှုကို ပံ့ပိုးပေးသောကြောင့် ပါဝါကိရိယာများနှင့် RF အသံချဲ့စက်များအတွက် စံပြဖြစ်စေပါသည်။
●စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်နိုင်သော Si Substrate Orientation-သီးခြားစက်ပစ္စည်းလိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီရန် <111>၊ <100> နှင့် အခြား Si substrate orientations များမှ ရွေးချယ်ပါ။
● စိတ်ကြိုက် ခုခံနိုင်စွမ်း-Si အတွက် မတူညီသော ခံနိုင်ရည်ရှိသော ရွေးချယ်စရာများကြားတွင်၊ စက်၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ရန် semi- insulating မှ high-resistivity နှင့် low-resistivity တို့အထိ ရွေးချယ်ပါ။
●Doping အမျိုးအစား-ပါဝါကိရိယာများ၊ RF ထရန်စစ္စတာများ သို့မဟုတ် LED များ ၏လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီရန် N-type သို့မဟုတ် P-type doping တွင်ရနိုင်သည်။
● High Breakdown Voltage-GaN-on-Si wafer များတွင် မြင့်မားသောပြိုကွဲဗို့အား (1200V အထိ) ပါရှိသည်၊ ၎င်းတို့အား ဗို့အားမြင့်သည့်အက်ပ်များကို ကိုင်တွယ်နိုင်စေပါသည်။
●ပိုမိုမြန်ဆန်သော ကူးပြောင်းမှုအမြန်နှုန်းများ-GaN သည် အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှု မြင့်မားပြီး ဆီလီကွန်ထက် ကူးပြောင်းမှု ဆုံးရှုံးမှု နည်းပါးသောကြောင့် GaN-on-Si wafers များသည် မြန်နှုန်းမြင့် ဆားကစ်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။
● မြှင့်တင်ထားသော အပူစွမ်းအင်-ဆီလီကွန်၏အပူစီးကူးမှုနည်းသော်လည်း၊ GaN-on-Si သည် သမားရိုးကျဆီလီကွန်ကိရိယာများထက် သာလွန်သောအပူရှိန်ကို ပေးစွမ်းနိုင်သေးသည်။
နည်းပညာဆိုင်ရာသတ်မှတ်ချက်များ
| ကန့်သတ်ချက် | တန်ဖိုး |
| Wafer အရွယ်အစား | ၄လက်မ၊၆လက်မ |
| Si Substrate Orientation | <111>၊ <100>၊ စိတ်ကြိုက် |
| Si Resistivity ၊ | ခုခံနိုင်စွမ်းမြင့်မား၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကာ၊ ခုခံမှုနည်းသည်။ |
| Doping အမျိုးအစား | N-type၊ P-type |
| GaN အလွှာအထူ | 100 nm – 5000 nm (စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သည်) |
| AlGaN အတားအဆီးအလွှာ | 24% – 28% Al (ပုံမှန် 10-20 nm) |
| Breakdown Voltage | 600V – 1200V |
| အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှု | 2000 cm²/V·s |
| ကြိမ်နှုန်းပြောင်းခြင်း။ | 18 GHz အထိ |
| Wafer မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှု | RMS ~0.25 nm (AFM) |
| GaN Sheet ခုခံမှု | 437.9 Ω·cm² |
| စုစုပေါင်း Wafer Warp | < 25 µm (အမြင့်ဆုံး) |
| အပူလျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း | 1.3 – 2.1 W/cm·K |
အသုံးချမှု
ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်: GaN-on-Si သည် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်စနစ်များ၊ လျှပ်စစ်ကားများ (EVs) နှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး စက်ကိရိယာများတွင် အသုံးပြုသည့် ပါဝါအသံချဲ့စက်များ၊ ကူးပြောင်းကိရိယာများနှင့် အင်ဗာတာများကဲ့သို့သော ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများအတွက် စံပြဖြစ်သည်။ ၎င်း၏မြင့်မားသောပြိုကွဲဗို့အားနှင့် ခုခံမှုနည်းသော ပါဝါမြင့်မားသောအပလီကေးရှင်းများတွင်ပင် ထိရောက်သောပါဝါကူးပြောင်းမှုကို သေချာစေသည်။
RF နှင့် Microwave ဆက်သွယ်ရေး: GaN-on-Si wafers များသည် RF ပါဝါအသံချဲ့စက်များ၊ ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေးများ၊ ရေဒါစနစ်များနှင့် 5G နည်းပညာများအတွက် ပြီးပြည့်စုံသော ကြိမ်နှုန်းမြင့်စွမ်းရည်များကို ပေးဆောင်ပါသည်။ မြင့်မားသောကူးပြောင်းမှုအမြန်နှုန်းများနှင့် ပိုမိုမြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများ (အထိ) တွင် လည်ပတ်နိုင်မှုနှင့်အတူ18 GHz) GaN ကိရိယာများသည် ဤအပလီကေးရှင်းများတွင် သာလွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးဆောင်သည်။
မော်တော်ကား အီလက်ထရွန်းနစ်GaN-on-Si အပါအဝင် မော်တော်ကားပါဝါစနစ်များတွင် အသုံးပြုသည်။လေယာဉ်ပေါ်ရှိ အားသွင်းကိရိယာများ (OBC)နှင့်DC-DC converters များ. ၎င်း၏ မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် လည်ပတ်နိုင်ပြီး မြင့်မားသော ဗို့အားအဆင့်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းကြောင့် ၎င်းသည် ကြံ့ခိုင်သော ပါဝါကူးပြောင်းမှုကို တောင်းဆိုသည့် လျှပ်စစ်ကားအပလီကေးရှင်းများအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။
LED နှင့် Optoelectronics: GaN သည် ရွေးချယ်စရာ ပစ္စည်းဖြစ်သည်။ အပြာနှင့်အဖြူ LED များ. GaN-on-Si wafers များကို အလင်းရောင်၊ display နည်းပညာများနှင့် optical communications များတွင် ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစွမ်းနိုင်သော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် LED အလင်းရောင်စနစ်များ ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုပါသည်။
အမေးအဖြေ
Q1- အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းများတွင် ဆီလီကွန်ထက် GaN ၏အားသာချက်ကဘာလဲ။
A1-GaN တွင်တစ်ခုရှိသည်။ပိုကျယ်သော bandgap (3.4 eV)ဆီလီကွန် (1.1 eV) ထက် ပိုမိုမြင့်မားသော ဗို့အားများနှင့် အပူချိန်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ဤပိုင်ဆိုင်မှုသည် GaN သည် ပါဝါမြင့်မားသော အပလီကေးရှင်းများကို ပိုမိုထိရောက်စွာ ကိုင်တွယ်နိုင်စေပြီး ပါဝါဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးပြီး စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးမြှင့်ပေးသည်။ GaN သည် RF အသံချဲ့စက်များနှင့် ပါဝါ converters ကဲ့သို့သော ကြိမ်နှုန်းမြင့်စက်ပစ္စည်းများအတွက် အရေးကြီးသော မြန်ဆန်သော ကူးပြောင်းမှုအမြန်နှုန်းများကိုလည်း ပေးဆောင်ပါသည်။
Q2- ကျွန်ုပ်၏လျှောက်လွှာအတွက် Si substrate orientation ကို စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်ပါသလား။
A2-ဟုတ်တယ်၊ ငါတို့ကမ်းလှမ်းတယ်။Si substrate orientations စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ကဲ့သို့<111>, <100>နှင့် သင့်စက်၏ လိုအပ်ချက်များအပေါ် မူတည်၍ အခြား ဦးတည်ချက်များ။ Si substrate ၏ တိမ်းညွှတ်မှုသည် လျှပ်စစ်ဝိသေသလက္ခဏာများ၊ အပူအအေး အပြုအမူနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုတို့ အပါအဝင် စက်စွမ်းဆောင်ရည်တွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။
Q3- ကြိမ်နှုန်းမြင့်သောအက်ပ်လီကေးရှင်းများအတွက် GaN-on-Si wafers ကိုအသုံးပြုခြင်း၏အကျိုးကျေးဇူးများကား အဘယ်နည်း။
A3-GaN-on-Si wafers သည် သာလွန်ကောင်းမွန်သည်။ကူးပြောင်းခြင်းအမြန်နှုန်းများဆီလီကွန်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုမြင့်မားသော ကြိမ်နှုန်းများဖြင့် လုပ်ဆောင်မှုကို ပိုမိုမြန်ဆန်စေသည်။ ဒါက သူတို့ကို စံပြဖြစ်စေတယ်။RFနှင့်မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်အပလီကေးရှင်းများအပြင် ကြိမ်နှုန်းမြင့်သည်။ပါဝါကိရိယာများကဲ့သို့HEMTs(High Electron Mobility Transistors) နှင့်RF အသံချဲ့စက်များ. GaN ၏ မြင့်မားသော အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှုသည် ကူးပြောင်းခြင်း ဆုံးရှုံးမှု နည်းပါးစေပြီး စွမ်းဆောင်ရည် ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။
Q4- GaN-on-Si wafers များအတွက် မည်သည့် doping options များ ရနိုင်သနည်း။
A4-နှစ်ခုစလုံးကို ကမ်းလှမ်းတယ်။N အမျိုးအစားနှင့်P အမျိုးအစားတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာ အမျိုးအစားအမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးများသော doping ရွေးချယ်မှုများ။N-type dopingစံပြဖြစ်ပါတယ်။ပါဝါထရန်စစ္စတာများနှင့်RF အသံချဲ့စက်များ, ခဏP-type dopingLEDs ကဲ့သို့သော optoelectronic စက်ပစ္စည်းများအတွက် မကြာခဏအသုံးပြုသည်။
နိဂုံး
Silicon (GaN-on-Si) ရှိ ကျွန်ုပ်တို့၏ စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်ထားသော Gallium Nitride Wafers များသည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်ခြင်း၊ ပါဝါမြင့်ခြင်းနှင့် အပူချိန်မြင့်သော အသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် စံပြဖြေရှင်းချက်ပေးပါသည်။ Si substrate orientations ၊ resistivity နှင့် N-type/P-type doping တို့ဖြင့် စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သောကြောင့် အဆိုပါ wafers များသည် ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်နှင့် မော်တော်ယာဥ်စနစ်များမှ RF ဆက်သွယ်ရေးနှင့် LED နည်းပညာများအထိ ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်နှင့် မော်တော်ယာဥ်စနစ်များမှ RF ဆက်သွယ်ရေးနှင့် LED နည်းပညာများအထိ စက်မှုလုပ်ငန်းများ၏ သီးခြားလိုအပ်ချက်များနှင့်ကိုက်ညီစေရန် အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေပါသည်။ GaN ၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သော ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ဆီလီကွန်၏ အရွယ်အစားကို အသုံးချကာ၊ ဤ wafer များသည် မျိုးဆက်သစ် စက်များအတွက် စွမ်းဆောင်ရည်၊ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အနာဂတ်ကာကွယ်မှုတို့ကို ပေးစွမ်းပါသည်။
အသေးစိတ် ပုံကြမ်း
