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| ब्रांड नाम: | ZMSH |
| मॉडल संख्या: | GaN-on-Si सब्सट्रेट |
| एमओक्यू: | 5 |
| भुगतान की शर्तें: | टी/टी |
एलईडी या पावर डिवाइस के लिए GaN-on-Si ((111) N/P Ttype सब्सट्रेट Epitaxy 4 इंच 6 इंच 8 इंच
GaN-on-Si (111) सब्सट्रेट अपने व्यापक बैंडगैप, उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और थर्मल चालकता के कारण उच्च प्रदर्शन इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में आवश्यक हैं।ये सब्सट्रेट सिलिकॉन की लागत प्रभावीता और स्केलेबिलिटी का लाभ उठाते हैंहालांकि, विस्थापन घनत्व और तनाव को कम करने के लिए GaN और Si (111) के बीच जाली असंगतता और थर्मल विस्तार अंतर जैसी चुनौतियों को संबोधित किया जाना चाहिए।उन्नत एपिटाक्सियल वृद्धि तकनीकें, जैसे कि MOCVD और HVPE, क्रिस्टल की गुणवत्ता को अनुकूलित करने के लिए नियोजित किए जाते हैं। GaN-on-Si (111) सब्सट्रेट का व्यापक रूप से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, आरएफ उपकरणों और एलईडी तकनीक में उपयोग किया जाता है, जो प्रदर्शन संतुलन प्रदान करता है,लागत, और मौजूदा अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता।
सिलिकॉन पर गैलियम नाइट्राइड (GaN-on-Si) एक सब्सट्रेट तकनीक है जो गैलियम नाइट्राइड (GaN) के गुणों को सिलिकॉन (Si) की लागत-प्रभावशीलता और स्केलेबिलिटी के साथ जोड़ती है।GaN-on-Si सब्सट्रेट विशेष रूप से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में लोकप्रिय हैंनीचे GaN-on-Si सब्सट्रेट के कुछ प्रमुख गुण और लाभ दिए गए हैंः
GaN-on-Si सब्सट्रेट GaN के उच्च प्रदर्शन गुणों को सिलिकॉन की बड़े पैमाने पर विनिर्माण क्षमता के साथ एकीकृत करने के लिए एक लागत प्रभावी समाधान प्रदान करते हैं।उन्हें विभिन्न उन्नत इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण तकनीक बना रहा है.
| पैरामीटर श्रेणी | पैरामीटर | मूल्य/अंतराल | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| भौतिक गुण | गैएन का बैंडगैप | 3.4 eV | वाइड बैंडगैप अर्धचालक, उच्च तापमान, उच्च वोल्टेज और उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त |
| Si का बैंडगैप | 1.12 eV | एक सब्सट्रेट सामग्री के रूप में सिलिकॉन अच्छी लागत-प्रभावशीलता प्रदान करता है | |
| ऊष्मा चालकता | 130-170 W/m·K | GaN परत की थर्मल चालकता; सिलिकॉन सब्सट्रेट लगभग 149 W/m·K है | |
| इलेक्ट्रॉन गतिशीलता | 1000-2000 सेमी2/वी·एस | GaN परत में इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, सिलिकॉन की तुलना में अधिक | |
| डायलेक्ट्रिक निरंतर | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | GaN और Si के डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक | |
| थर्मल विस्तार गुणांक | 5.6 ppm/°C (GaN), 2.6 ppm/°C (Si) | GaN और Si के थर्मल विस्तार गुणांक में असंगतता, संभावित तनाव का कारण | |
| जाली स्थिर | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | गैएन और सीआई के बीच ग्रिटिस निरंतर असंगतता, संभावित रूप से विस्थापन की ओर ले जाती है | |
| विस्थापन घनत्व | 108-109 सेमी−2 | GaN परत में विशिष्ट विस्थापन घनत्व, उपमहाशिरा वृद्धि प्रक्रिया के आधार पर | |
| यांत्रिक कठोरता | 9 मोह | GaN की यांत्रिक कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और स्थायित्व प्रदान करती है | |
| वेफर विनिर्देश | वेफर का व्यास | 2 इंच, 4 इंच, 6 इंच, 8 इंच | सिएन वेफर्स पर गाएन के लिए सामान्य आकार |
| GaN परत की मोटाई | 1-10 μm | विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर | |
| सब्सट्रेट की मोटाई | 500-725 μm | यांत्रिक शक्ति के लिए सिलिकॉन सब्सट्रेट की विशिष्ट मोटाई | |
| सतह की कठोरता | < 1 एनएम आरएमएस | पॉलिशिंग के बाद सतह की रफ़्तार, उच्च गुणवत्ता वाले एपिटाक्सियल विकास को सुनिश्चित करना | |
| सीढ़ी की ऊंचाई | < 2 एनएम | GaN परत में कदम की ऊंचाई, डिवाइस के प्रदर्शन को प्रभावित करती है | |
| वेफर धनुष | < 50 μm | वेफर का धनुष, प्रक्रिया संगतता को प्रभावित करना | |
| विद्युत गुण | इलेक्ट्रॉन एकाग्रता | १०१६-१०१९ सेमी−३ | GaN परत में n-प्रकार या p-प्रकार डोपिंग सांद्रता |
| प्रतिरोध | 10−3-10−2 Ω·cm | GaN परत का विशिष्ट प्रतिरोध | |
| टूटना विद्युत क्षेत्र | 3 एमवी/सेमी | GaN परत में उच्च विघटन क्षेत्र शक्ति, उच्च वोल्टेज उपकरणों के लिए उपयुक्त | |
| ऑप्टिकल गुण | उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य | 365-405 एनएम (यूवी/नीला) | एलईडी और लेजर में प्रयुक्त गैएन सामग्री का उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य |
| अवशोषण गुणांक | ~104 सेमी−1 | दृश्य प्रकाश के दायरे में GaN का अवशोषण गुणांक | |
| थर्मल गुण | ऊष्मा चालकता | 130-170 W/m·K | GaN परत की थर्मल चालकता; सिलिकॉन सब्सट्रेट लगभग 149 W/m·K है |
| थर्मल विस्तार गुणांक | 5.6 ppm/°C (GaN), 2.6 ppm/°C (Si) | GaN और Si के थर्मल विस्तार गुणांक में असंगतता, संभावित तनाव का कारण | |
| रासायनिक गुण | रासायनिक स्थिरता | उच्च | GaN में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है, जो कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त है |
| सतह उपचार | धूल मुक्त, प्रदूषण मुक्त | GaN वेफर की सतह के लिए स्वच्छता की आवश्यकता | |
| यांत्रिक गुण | यांत्रिक कठोरता | 9 मोह | GaN की यांत्रिक कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और स्थायित्व प्रदान करती है |
| यंग का मॉड्यूल | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | यंत्र के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाला गैएन और सीआई का यंग मॉड्यूल | |
| उत्पादन मापदंड | एपिटैक्सियल ग्रोथ विधि | एमओसीवीडी, एचवीपीई, एमबीई | GaN परतों के लिए सामान्य उपशीर्षक वृद्धि विधियाँ |
| उपज दर | प्रक्रिया नियंत्रण और वेफर आकार पर निर्भर करता है | उपज विस्थापन घनत्व और वेफर धनुष जैसे कारकों से प्रभावित है | |
| विकास का तापमान | 1000-1200°C | GaN परत के लिए विशिष्ट तापमान | |
| शीतलन दर | नियंत्रित शीतलन | शीतलन दर आमतौर पर थर्मल तनाव और वेफर धनुष को रोकने के लिए नियंत्रित किया जाता है |
GaN-on-Si सब्सट्रेट मुख्य रूप से कई प्रमुख अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैंः
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स: GaN-on-Si का उपयोग पावर ट्रांजिस्टर और कन्वर्टर्स में इसकी उच्च दक्षता, तेज स्विचिंग गति और उच्च तापमान पर काम करने की क्षमता के कारण व्यापक रूप से किया जाता है, जो इसे बिजली आपूर्ति के लिए आदर्श बनाता है,विद्युत वाहन, और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों।
आरएफ उपकरण: GaN-on-Si सब्सट्रेट आरएफ एम्पलीफायरों और माइक्रोवेव ट्रांजिस्टरों में विशेष रूप से 5G संचार और रडार प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं, जहां उच्च शक्ति और आवृत्ति प्रदर्शन महत्वपूर्ण हैं।
एलईडी प्रौद्योगिकी: GaN-on-Si का उपयोग एलईडी के उत्पादन में, विशेष रूप से नीले और सफेद एलईडी के लिए किया जाता है, जो प्रकाश व्यवस्था और डिस्प्ले के लिए लागत प्रभावी और स्केलेबल विनिर्माण समाधान प्रदान करता है।
फोटोडेटेक्टर और सेंसर: GaN-on-Si का उपयोग यूवी फोटोडटेक्टरों और विभिन्न सेंसरों में भी किया जाता है, जो GaN के व्यापक बैंडगैप और यूवी प्रकाश के प्रति उच्च संवेदनशीलता से लाभान्वित होता है।
ये अनुप्रयोग आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में GaN-on-Si सब्सट्रेट की बहुमुखी प्रतिभा और महत्व को उजागर करते हैं।
प्रश्न: क्यों?
A:GaN on Si उच्च प्रदर्शन इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक लागत प्रभावी समाधान प्रदान करता है, GaN के व्यापक बैंडगैप, उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता,सिलिकॉन सब्सट्रेट की स्केलेबिलिटी और सस्ती कीमत के साथ थर्मल कंडक्टिविटीGaN उच्च आवृत्ति, उच्च वोल्टेज और उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है, जिससे यह पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, आरएफ उपकरणों और एलईडी के लिए एक बेहतर विकल्प बन जाता है।सिलिकॉन सब्सट्रेट बड़े वेफर आकारों को सक्षम करते हैं, उत्पादन लागत को कम करने और मौजूदा अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ एकीकरण की सुविधा। हालांकि जाली असंगतता और थर्मल विस्तार अंतर जैसी चुनौतियां हैं,उन्नत तकनीकें इन मुद्दों को कम करने में मदद करती हैं, जिससे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए GaN on Si एक आकर्षक विकल्प बन गया है।
प्रश्न: GaN-on-Si क्या है?
A: GaN-on-Si सिलिकॉन (Si) सब्सट्रेट पर उगाए गए गैलियम नाइट्राइड (GaN) परतों को संदर्भित करता है। GaN एक व्यापक बैंडगैप अर्धचालक है जो इसकी उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, थर्मल चालकता,और उच्च वोल्टेज और तापमान पर काम करने की क्षमतासिलिकॉन पर उगाए जाने पर, यह GaN के उन्नत गुणों को सिलिकॉन की लागत-प्रभावशीलता और स्केलेबिलिटी के साथ जोड़ती है। यह GaN-on-Si को पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है,आरएफ उपकरण, एल ई डी और अन्य उच्च प्रदर्शन इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण।सिलिकॉन के साथ एकीकरण बड़े वेफर आकार और मौजूदा अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता के लिए अनुमति देता है, हालांकि जाली असंगतता जैसी चुनौतियों को प्रबंधित करने की आवश्यकता है।
