|
| 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 एपिटैक्सी 4 इंच 6 इंच 8 इंच
GaN-on-Si (111) सब्सट्रेट अपने व्यापक बैंडगैप, उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और तापीय चालकता के कारण उच्च-प्रदर्शन इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में आवश्यक हैं। ये सबस्ट्रेट्स सिलिकॉन की लागत-प्रभावशीलता और स्केलेबिलिटी का लाभ उठाते हैं, जिससे बड़े-व्यास वाले वेफर्स सक्षम होते हैं। हालाँकि, अव्यवस्था घनत्व और तनाव को कम करने के लिए GaN और Si (111) के बीच जाली बेमेल और थर्मल विस्तार अंतर जैसी चुनौतियों का समाधान किया जाना चाहिए। क्रिस्टल गुणवत्ता को अनुकूलित करने के लिए उन्नत एपिटैक्सियल विकास तकनीकों, जैसे एमओसीवीडी और एचवीपीई, का उपयोग किया जाता है। GaN-on-Si (111) सबस्ट्रेट्स का व्यापक रूप से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, आरएफ उपकरणों और एलईडी तकनीक में उपयोग किया जाता है, जो मौजूदा सेमीकंडक्टर विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ प्रदर्शन, लागत और अनुकूलता का संतुलन प्रदान करता है।
सिलिकॉन पर गैलियम नाइट्राइड (GaN-on-Si) एक सब्सट्रेट तकनीक है जो गैलियम नाइट्राइड (GaN) के गुणों को सिलिकॉन (Si) की लागत-प्रभावशीलता और मापनीयता के साथ जोड़ती है। GaN-on-Si सबस्ट्रेट्स अपने अद्वितीय गुणों के कारण पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, आरएफ उपकरणों और एलईडी में विशेष रूप से लोकप्रिय हैं। GaN-on-Si सबस्ट्रेट्स के कुछ प्रमुख गुण और लाभ नीचे दिए गए हैं:
GaN-on-Si सबस्ट्रेट्स 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, जिससे वे विभिन्न उन्नत इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण तकनीक बन जाते हैं।
| पैरामीटर श्रेणी | पैरामीटर | मूल्य पहुंच | टिप्पणी |
|---|---|---|---|
| भौतिक गुण | GaN का बैंडगैप | 3.4 ई.वी | वाइड बैंडगैप सेमीकंडक्टर, उच्च तापमान, उच्च वोल्टेज और उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त |
| सी का बैंडगैप | 1.12 ई.वी | सब्सट्रेट सामग्री के रूप में सिलिकॉन अच्छी लागत-प्रभावशीलता प्रदान करता है | |
| ऊष्मीय चालकता | 130-170 डब्लू/एम·के | GaN परत की तापीय 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 है | |
| पारद्युतिक स्थिरांक | 9.5 (GaN), 11.9 (Si) | GaN और Si के ढांकता हुआ स्थिरांक | |
| थर्मल विस्तार गुणांक | 5.6 पीपीएम/डिग्री सेल्सियस (जीएएन), 2.6 पीपीएम/डिग्री सेल्सियस (सी) | GaN और Si के थर्मल विस्तार गुणांक में बेमेल, संभावित रूप से तनाव का कारण | |
| लैटिस कॉन्सटेंट | 3.189 Å (GaN), 5.431 Å (Si) | GaN और Si के बीच जाली निरंतर बेमेल, संभावित रूप से अव्यवस्थाओं का कारण बनता है | |
| अव्यवस्था घनत्व | 10⁸-10⁹ सेमी⁻² | एपीटैक्सियल विकास प्रक्रिया के आधार पर, GaN परत में विशिष्ट अव्यवस्था घनत्व | |
| यांत्रिक कठोरता | 9 मो | GaN की यांत्रिक कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और स्थायित्व प्रदान करती है | |
| वेफर विशिष्टताएँ | वेफर व्यास | 2-इंच, 4-इंच, 6-इंच, 8-इंच | सी वेफर्स पर GaN के लिए सामान्य आकार |
| GaN परत की मोटाई | 1-10 µm | विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं पर निर्भर करता है | |
| सब्सट्रेट की मोटाई | 500-725 µm | यांत्रिक शक्ति के लिए सिलिकॉन सब्सट्रेट की विशिष्ट मोटाई | |
| सतह का खुरदरापन | <1 एनएम आरएमएस | पॉलिश करने के बाद सतह का खुरदरापन, उच्च गुणवत्ता वाली एपीटैक्सियल वृद्धि सुनिश्चित करना | |
| चरण की ऊंचाई | <2 एनएम | GaN परत में चरण की ऊंचाई, डिवाइस के प्रदर्शन को प्रभावित करती है | |
| वेफर धनुष | <50 µm | वेफर धनुष, प्रक्रिया अनुकूलता को प्रभावित करता है | |
| विद्युत गुण | इलेक्ट्रॉन एकाग्रता | 10¹⁶-10¹⁹ सेमी⁻³ | GaN परत में n-प्रकार या p-प्रकार डोपिंग सांद्रता |
| प्रतिरोधकता | 10⁻³-10⁻² Ω·सेमी | GaN परत की विशिष्ट प्रतिरोधकता | |
| ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र | 3 एमवी/सेमी | GaN परत में उच्च ब्रेकडाउन फ़ील्ड ताकत, उच्च-वोल्टेज उपकरणों के लिए उपयुक्त | |
| ऑप्टिकल गुण | उत्सर्जन तरंगदैर्घ्य | 365-405 एनएम (यूवी/नीला) | एलईडी और लेजर में प्रयुक्त GaN सामग्री की उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य |
| अवशोषण गुणांक | ~10⁴ सेमी⁻¹ | दृश्य प्रकाश सीमा में GaN का अवशोषण गुणांक | |
| थर्मल विशेषताएं | ऊष्मीय चालकता | 130-170 डब्लू/एम·के | GaN परत की तापीय चालकता; सिलिकॉन सब्सट्रेट लगभग 149 W/m·K है |
| थर्मल विस्तार गुणांक | 5.6 पीपीएम/डिग्री सेल्सियस (जीएएन), 2.6 पीपीएम/डिग्री सेल्सियस (सी) | GaN और Si के थर्मल विस्तार गुणांक में बेमेल, संभावित रूप से तनाव का कारण | |
| रासायनिक गुण | रासायनिक स्थिरता | उच्च | GaN में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है, जो कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त है |
| सतह का उपचार | धूल-मुक्त, संदूषण-मुक्त | GaN वेफर सतह के लिए स्वच्छता की आवश्यकता | |
| यांत्रिक विशेषताएं | यांत्रिक कठोरता | 9 मो | GaN की यांत्रिक कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और स्थायित्व प्रदान करती है |
| यंग मापांक | 350 GPa (GaN), 130 GPa (Si) | GaN और Si का यंग मापांक, उपकरण के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है | |
| उत्पादन पैरामीटर्स | एपीटैक्सियल ग्रोथ विधि | एमओसीवीडी, एचवीपीई, एमबीई | GaN परतों के लिए सामान्य एपिटैक्सियल विकास विधियाँ |
| प्रतिफल दर | प्रक्रिया नियंत्रण और वेफर आकार पर निर्भर करता है | उपज अव्यवस्था घनत्व और वेफर धनुष जैसे कारकों से प्रभावित होती है | |
| विकास तापमान | 1000-1200°C | GaN परत एपीटैक्सियल वृद्धि के लिए विशिष्ट तापमान | |
| शीतलन दर | नियंत्रित शीतलन | थर्मल तनाव और वेफर धनुष को रोकने के लिए शीतलन दर को आमतौर पर नियंत्रित किया जाता है |
GaN-on-Si सबस्ट्रेट्स का उपयोग मुख्य रूप से कई प्रमुख अनुप्रयोगों में किया जाता है:
बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स: इसकी उच्च दक्षता, तेज स्विचिंग गति और उच्च तापमान पर काम करने की क्षमता के कारण GaN-on-Si का व्यापक रूप से बिजली ट्रांजिस्टर और कन्वर्टर्स में उपयोग किया जाता है, जो इसे बिजली आपूर्ति, इलेक्ट्रिक वाहनों और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों के लिए आदर्श बनाता है।
आरएफ उपकरण: GaN-on-Si सबस्ट्रेट्स का उपयोग आरएफ एम्पलीफायरों और माइक्रोवेव ट्रांजिस्टर में किया जाता है, विशेष रूप से 5G संचार और रडार सिस्टम में, जहां उच्च शक्ति और आवृत्ति प्रदर्शन महत्वपूर्ण हैं।
एलईडी प्रौद्योगिकी: GaN-on-Si का उपयोग एलईडी के उत्पादन में किया जाता है, विशेष रूप से नीले और सफेद एलईडी के लिए, जो प्रकाश और डिस्प्ले के लिए लागत प्रभावी और स्केलेबल विनिर्माण समाधान प्रदान करता है।
फोटोडिटेक्टर और सेंसर: GaN-on-Si का उपयोग UV फोटोडिटेक्टरों और विभिन्न सेंसरों में भी किया जाता है, जो GaN के विस्तृत बैंडगैप और UV प्रकाश के प्रति उच्च संवेदनशीलता से लाभान्वित होता है।
ये अनुप्रयोग आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में GaN-on-Si सबस्ट्रेट्स की बहुमुखी प्रतिभा और महत्व को उजागर करते हैं।
प्रश्न: GaN si से अधिक क्यों?
ए:Si पर GaN उच्च-प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक लागत प्रभावी समाधान प्रदान करता है, जो GaN के व्यापक बैंडगैप, उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और थर्मल चालकता के लाभों को सिलिकॉन सब्सट्रेट्स की स्केलेबिलिटी और सामर्थ्य के साथ जोड़ता है। GaN उच्च-आवृत्ति, उच्च-वोल्टेज और उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है, जो इसे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, आरएफ उपकरणों और एलईडी के लिए एक बेहतर विकल्प बनाता है। सिलिकॉन सब्सट्रेट बड़े वेफर आकार को सक्षम करते हैं, उत्पादन लागत को कम करते हैं और मौजूदा सेमीकंडक्टर विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ एकीकरण की सुविधा प्रदान करते हैं। हालाँकि जाली बेमेल और थर्मल विस्तार अंतर जैसी चुनौतियाँ हैं, उन्नत तकनीकें इन मुद्दों को कम करने में मदद करती हैं, जिससे Si पर GaN आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए एक आकर्षक विकल्प बन जाता है।
प्रश्न: GaN-on-Si क्या है?
ए: GaN-on-Si एक सिलिकॉन (Si) सब्सट्रेट पर उगाई गई गैलियम नाइट्राइड (GaN) परतों को संदर्भित करता है। GaN एक विस्तृत बैंडगैप सेमीकंडक्टर है जो अपनी उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, तापीय चालकता और उच्च वोल्टेज और तापमान पर काम करने की क्षमता के लिए जाना जाता है। जब इसे सिलिकॉन पर उगाया जाता है, तो यह GaN के उन्नत गुणों को सिलिकॉन की लागत-प्रभावशीलता और मापनीयता के साथ जोड़ता है। यह GaN-on-Si को पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, आरएफ डिवाइस, एलईडी और अन्य उच्च-प्रदर्शन इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। सिलिकॉन के साथ एकीकरण बड़े वेफर आकार और मौजूदा अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रियाओं के साथ संगतता की अनुमति देता है, हालांकि जाली बेमेल जैसी चुनौतियों को प्रबंधित करने की आवश्यकता है।
वीडियो
