ဆီလီကွန်ဝေဖာပေါ်ရှိ ဂယ်လီယမ်နိုက်ထရိုက် ၄ လက်မ ၆ လက်မ စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်ထားသော Si အလွှာဦးတည်ချက်၊ ခုခံမှုနှင့် N-type/P-type ရွေးချယ်စရာများ

အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြချက်:

ကျွန်ုပ်တို့၏ စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်ထားသော Gallium Nitride on Silicon (GaN-on-Si) Wafer များကို မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းနှင့် မြင့်မားသောပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်အသုံးချမှုများ၏ တိုးပွားလာသောလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပါသည်။ ၄ လက်မနှင့် ၆ လက်မ wafer အရွယ်အစားနှစ်မျိုးလုံးဖြင့် ရရှိနိုင်သော ဤ wafers များသည် Si substrate orientation၊ resistivity နှင့် doping type (N-type/P-type) အတွက် သီးခြားအသုံးချမှုလိုအပ်ချက်များနှင့်ကိုက်ညီစေရန် စိတ်ကြိုက်ရွေးချယ်မှုများကို ပေးဆောင်ပါသည်။ GaN-on-Si နည်းပညာသည် gallium nitride (GaN) ၏ အားသာချက်များကို ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော silicon (Si) substrate နှင့် ပေါင်းစပ်ထားပြီး ပိုမိုကောင်းမွန်သော thermal management၊ မြင့်မားသော efficiency နှင့် ပိုမိုမြန်ဆန်သော switching speed များကို ပေးစွမ်းသည်။ ၎င်းတို့၏ ကျယ်ပြန့်သော bandgap နှင့် လျှပ်စစ်ခုခံမှုနည်းပါးခြင်းကြောင့် ဤ wafers များသည် power conversion၊ RF application များနှင့် မြန်နှုန်းမြင့် data transfer system များအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။

ကျွန်ုပ်တို့ထံ အီးမေးလ်ပို့ပါ

အင်္ဂါရပ်များ

● ကျယ်ပြန့်သော bandgap:GaN (3.4 eV) သည် ရိုးရာဆီလီကွန်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း၊ မြင့်မားသောပါဝါနှင့် မြင့်မားသောအပူချိန်စွမ်းဆောင်ရည်တို့တွင် သိသာထင်ရှားသောတိုးတက်မှုကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် ပါဝါစက်ပစ္စည်းများနှင့် RF amplifier များအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်စေသည်။
● စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သော Si အောက်ခံအခင်းအကျင်း-သီးခြား စက်ပစ္စည်း လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေရန် <111>၊ <100> နှင့် အခြား Si အောက်ခံ ဦးတည်ချက် အမျိုးမျိုးမှ ရွေးချယ်ပါ။
●စိတ်ကြိုက်ခုခံအား:စက်ပစ္စည်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်စေရန် semi-insulating မှ high-resistivity နှင့် low-resistivity အထိ Si အတွက် မတူညီသော resistivity ရွေးချယ်မှုများမှ ရွေးချယ်ပါ။
● မူးယစ်ဆေးဝါးအမျိုးအစားပါဝါကိရိယာများ၊ RF ထရန်စစ္စတာများ သို့မဟုတ် LED များ၏ လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေရန် N-type သို့မဟုတ် P-type doping ဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။
● မြင့်မားသော ပြိုကွဲဗို့အား:GaN-on-Si ဝေဖာများတွင် မြင့်မားသော ပြိုကွဲမှုဗို့အား (1200V အထိ) ရှိသောကြောင့် မြင့်မားသောဗို့အားအသုံးချမှုများကို ကိုင်တွယ်နိုင်စေပါသည်။
● ပိုမိုမြန်ဆန်သော Switching မြန်နှုန်းများ:GaN သည် ဆီလီကွန်ထက် အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှု မြင့်မားပြီး switching losses နည်းပါးသောကြောင့် GaN-on-Si wafers များသည် မြန်နှုန်းမြင့် ဆားကစ်များအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။
● မြှင့်တင်ထားသော အပူစွမ်းဆောင်ရည်:ဆီလီကွန်၏ အပူစီးကူးမှုနည်းသော်လည်း၊ GaN-on-Si သည် ရိုးရာဆီလီကွန်စက်ပစ္စည်းများထက် အပူပျံ့နှံ့မှုပိုမိုကောင်းမွန်ခြင်းဖြင့် သာလွန်ကောင်းမွန်သော အပူတည်ငြိမ်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ဆဲဖြစ်သည်။

နည်းပညာဆိုင်ရာ သတ်မှတ်ချက်များ

ကန့်သတ်ချက်	တန်ဖိုး
ဝေဖာအရွယ်အစား	၄ လက်မ၊ ၆ လက်မ
Si အောက်ခံအလွှာ ဦးတည်ချက်	<၁၁၁>၊ <၁၀၀>၊ စိတ်ကြိုက်
Si ခုခံအား	ခုခံမှုမြင့်မားခြင်း၊ တစ်ဝက်လျှပ်ကာ၊ ခုခံမှုနည်းခြင်း
တားမြစ်ဆေးအမျိုးအစား	N-အမျိုးအစား၊ P-အမျိုးအစား
GaN အလွှာအထူ	၁၀၀ nm – ၅၀၀၀ nm (စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သည်)
AlGaN အတားအဆီးအလွှာ	၂၄% – ၂၈% အလူမီနီယမ် (ပုံမှန် ၁၀-၂၀ နာနိုမီတာ)
ပြိုကွဲနေသော ဗို့အား	၆၀၀ ဗို့ – ၁၂၀၀ ဗို့
အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှု	၂၀၀၀ စင်တီမီတာ²/V·s
ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲခြင်း	18 GHz အထိ
ဝေဖာ မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု	RMS ~၀.၂၅ နာနိုမီတာ (AFM)
GaN စာရွက်ခုခံမှု	၄၃၇.၉ အိုမီဂါ·စင်တီမီတာ²
စုစုပေါင်း ဝေဖာ ကွေးညွှတ်မှု	< ၂၅ မိုက်ခရိုမီတာ (အများဆုံး)
အပူစီးကူးနိုင်စွမ်း	၁.၃ – ၂.၁ W/cm·K

အပလီကေးရှင်းများ

ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်GaN-on-Si သည် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်စနစ်များ၊ လျှပ်စစ်ယာဉ်များ (EVs) နှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများတွင် အသုံးပြုသော ပါဝါချဲ့စက်များ၊ ကွန်ဗာတာများနှင့် အင်ဗာတာများကဲ့သို့သော ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ မြင့်မားသော ပြိုကွဲနိုင်သောဗို့အားနှင့် on-resistance နည်းပါးခြင်းက မြင့်မားသောပါဝါအသုံးချမှုများတွင်ပင် ထိရောက်သော ပါဝါပြောင်းလဲခြင်းကို သေချာစေသည်။

RF နှင့် မိုက်ခရိုဝေ့ ဆက်သွယ်ရေး: GaN-on-Si wafers များသည် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းစွမ်းရည်များကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် RF power amplifier များ၊ ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေးများ၊ ရေဒါစနစ်များနှင့် 5G နည်းပညာများအတွက် ပြီးပြည့်စုံစေသည်။ ပိုမိုမြင့်မားသော switching speed များနှင့် ပိုမိုမြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများတွင် လည်ပတ်နိုင်စွမ်း (အထိ) ရှိသည်။၁၈ GHz), GaN စက်ပစ္စည်းများသည် ဤအပလီကေးရှင်းများတွင် သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစွမ်းသည်။

မော်တော်ကား အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများGaN-on-Si ကို မော်တော်ကား ပါဝါစနစ်များတွင် အသုံးပြုသည် အပါအဝင်အားသွင်းကိရိယာများ (OBC များ)နှင့်DC-DC ကွန်ဗာတာများ၎င်း၏ မြင့်မားသောအပူချိန်များတွင် လည်ပတ်နိုင်စွမ်းနှင့် မြင့်မားသောဗို့အားအဆင့်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းက ပါဝါပြောင်းလဲမှုအားကောင်းရန် လိုအပ်သော လျှပ်စစ်ကားအသုံးချမှုများအတွက် သင့်လျော်စေသည်။

LED နှင့် OptoelectronicsGaN သည် ရွေးချယ်ရမည့် ပစ္စည်းဖြစ်သည် အပြာနှင့်အဖြူ LED များGaN-on-Si ဝေဖာများကို မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော LED မီးအလင်းရောင်စနစ်များထုတ်လုပ်ရန်အသုံးပြုပြီး မီးအလင်းရောင်၊ မျက်နှာပြင်နည်းပညာများနှင့် optical ဆက်သွယ်ရေးတို့တွင် အလွန်ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစွမ်းသည်။

မေး-ဖြေ

Q1: အီလက်ထရွန်းနစ် စက်ပစ္စည်းများတွင် ဆီလီကွန်ထက် GaN ၏ အားသာချက်ကား အဘယ်နည်း။

A1:GaN မှာ ရှိပါတယ်ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော bandgap (3.4 eV)ဆီလီကွန် (1.1 eV) ထက်ပိုမိုမြင့်မားသော ဗို့အားနှင့် အပူချိန်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေသည်။ ဤဂုဏ်သတ္တိသည် GaN အား မြင့်မားသောပါဝါအသုံးချမှုများကို ပိုမိုထိရောက်စွာကိုင်တွယ်နိုင်စေပြီး ပါဝါဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးကာ စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ GaN သည် ပိုမိုမြန်ဆန်သော switching speed များကိုလည်း ပေးစွမ်းပြီး RF amplifier များနှင့် power converter များကဲ့သို့သော မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းရှိသော device များအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

မေးခွန်း ၂: ကျွန်ုပ်၏အသုံးချမှုအတွက် Si အောက်ခံအလွှာဦးတည်ချက်ကို စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်ပါသလား။

A2:ဟုတ်ကဲ့၊ ကျွန်ုပ်တို့ ကမ်းလှမ်းပါသည်စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သော Si အောက်ခံအလွှာ ဦးတည်ချက်များကဲ့သို့<၁၁၁>, <၁၀၀>နှင့် သင့်စက်၏ လိုအပ်ချက်ပေါ် မူတည်၍ အခြားဦးတည်ချက်များ။ Si အောက်ခံ၏ ဦးတည်ချက်သည် လျှပ်စစ်ဝိသေသလက္ခဏာများ၊ အပူအပြုအမူနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှုအပါအဝင် စက်၏စွမ်းဆောင်ရည်တွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။

Q3: မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းအသုံးချမှုများအတွက် GaN-on-Si wafers များကိုအသုံးပြုခြင်း၏အကျိုးကျေးဇူးများကားအဘယ်နည်း။

A3:GaN-on-Si ဝေဖာများသည် သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစွမ်းသည်မြန်နှုန်းပြောင်းလဲခြင်းဆီလီကွန်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများတွင် ပိုမိုမြန်ဆန်စွာလည်ပတ်နိုင်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့် ၎င်းတို့ကိုRFနှင့်မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်အသုံးချမှုများအပြင် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းပါဝါကိရိယာများကဲ့သို့HEMTs များ(မြင့်မားသော အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှု ထရန်စစ္စတာများ) နှင့်RF အသံချဲ့စက်များGaN ၏ အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှု မြင့်မားခြင်းသည် switching losses နည်းပါးခြင်းနှင့် efficiency တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခြင်းတို့ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

မေးခွန်း ၄: GaN-on-Si ဝေဖာများအတွက် မည်သည့် doping ရွေးချယ်စရာများ ရရှိနိုင်သနည်း။

A4:ကျွန်ုပ်တို့ နှစ်မျိုးလုံးကို ပေးဆောင်ပါသည်N-အမျိုးအစားနှင့်P-အမျိုးအစားdoping ရွေးချယ်မှုများ၊ ၎င်းတို့ကို မတူညီသော semiconductor devices အမျိုးအစားများအတွက် အသုံးများသည်။N-type dopingအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်ပါဝါထရန်စစ္စတာများနှင့်RF အသံချဲ့စက်များ, နေစဉ်P-type dopingLED များကဲ့သို့သော optoelectronic စက်ပစ္စည်းများအတွက် မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသည်။

နိဂုံးချုပ်

ကျွန်ုပ်တို့၏ စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်ထားသော Gallium Nitride on Silicon (GaN-on-Si) Wafer များသည် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း၊ မြင့်မားသောပါဝါနှင့် မြင့်မားသောအပူချိန်အသုံးချမှုများအတွက် အကောင်းဆုံးဖြေရှင်းချက်ကို ပေးစွမ်းသည်။ စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သော Si substrate orientations၊ resistivity နှင့် N-type/P-type doping တို့ဖြင့် ဤ wafers များကို power electronics နှင့် automotive systems မှ RF ဆက်သွယ်ရေးနှင့် LED နည်းပညာများအထိ စက်မှုလုပ်ငန်းများ၏ သီးခြားလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် ပြုလုပ်ထားသည်။ GaN ၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သောဂုဏ်သတ္တိများနှင့် silicon ၏ scalability ကို အသုံးချခြင်းဖြင့် ဤ wafers များသည် နောက်မျိုးဆက် devices များအတွက် ပိုမိုကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်၊ ထိရောက်မှုနှင့် အနာဂတ်အတွက် အာမခံချက်တို့ကို ပေးစွမ်းသည်။