GaN en zafiro GaN Epitaxy plantilla en zafiro 2 pulgadas 4 pulgadas 6 pulgadas 8 pulgadas

GaN en zafiro GaN Epitaxy plantilla en zafiro 2 pulgadas 4 pulgadas 6 pulgadas 8 pulgadas

Resumen:

El Nitruro de galio (GaN) en las plantillas de epitaxia de zafiro son materiales de vanguardia disponibles en formas de tipo N, tipo P o semi-aislantes.Estas plantillas están diseñadas para la preparación de dispositivos optoelectrónicos avanzados de semiconductores y dispositivos electrónicosEl núcleo de estas plantillas es una capa epitaxial de GaN cultivada en un sustrato de zafiro,que resulta en una estructura compuesta que aprovecha las propiedades únicas de ambos materiales para lograr un rendimiento superior.

Estructura y composición:

1. Nitruro de galio (GaN) capa epitaxial:

   • Película fina de cristal único: La capa de GaN es una película fina de cristal único, que garantiza una alta pureza y una excelente calidad cristalográfica.el valor de los productos fabricados con estas plantillas.
   • Propiedades materiales: GaN es conocido por su amplio intervalo de banda (3,4 eV), alta movilidad de electrones y alta conductividad térmica.así como para dispositivos que operan en ambientes adversos.

2. Substrato de zafiro:

   • Fuerza mecánica: El zafiro (Al2O3) es un material robusto con una resistencia mecánica excepcional, que proporciona una base estable y duradera para la capa de GaN.
   • Estabilidad térmica: El zafiro tiene excelentes propiedades térmicas, incluida una alta conductividad térmica y estabilidad térmica,que ayudan a disipar el calor generado durante el funcionamiento del dispositivo y a mantener la integridad del dispositivo a altas temperaturas.
   • Transparencia óptica: La transparencia del zafiro en el rango ultravioleta a infrarrojo lo hace adecuado para aplicaciones optoelectrónicas, donde puede servir como un sustrato transparente para emitir o detectar luz.

Tipos de GaN en las plantillas de zafiro:

1. GaN de tipo N:

   • Doping y conductividad: El GaN de tipo N es dopado con elementos como el silicio (Si) para introducir electrones libres, mejorando su conductividad eléctrica.Este tipo se utiliza ampliamente en dispositivos como transistores de alta movilidad electrónica (HEMT) y diodos emisores de luz (LED), donde una alta concentración de electrones es crucial.

2. GaN del tipo P:

   • El dopaje y la conductividad de los agujeros: El GaN de tipo P se dopa con elementos como el magnesio (Mg) para introducir agujeros (portadores de carga positiva).que son los bloques de construcción de muchos dispositivos semiconductores, incluidos los LED y los diodos láser.

3. GaN semisolante:

   • Capacidad parasitaria reducida: El GaN semi-aislante se utiliza en aplicaciones en las que es fundamental minimizar la capacitancia parasitaria y las corrientes de fuga.garantizar un rendimiento y una eficiencia estables.

Procesos de fabricación:

1. Deposición epitaxial:

   • Deposición química de vapor metálico-orgánico (MOCVD): Esta técnica se utiliza comúnmente para cultivar capas de GaN de alta calidad en sustratos de zafiro.que resulte en capas uniformes y libres de defectos.
   • Epitaxia de haz molecular (MBE): Otro método para el cultivo de capas de GaN, MBE ofrece un excelente control a nivel atómico, lo que es beneficioso para la investigación y el desarrollo de estructuras de dispositivos avanzados.

2. Difusión:

   • Dopaje controlado: El proceso de difusión se utiliza para introducir dopantes en regiones específicas de la capa de GaN, modificando sus propiedades eléctricas para adaptarse a diversos requisitos del dispositivo.

3. Implantación iónica:

   • Dopaje preciso y reparación de daños: La implantación iónica es una técnica para introducir dopantes con una alta precisión.El recocido posterior a la implantación se utiliza a menudo para reparar cualquier daño causado por el proceso de implantación y activar los dopantes.

Características especiales:

• Modelos de las entidades que no son entidades de crédito: Estas plantillas están diseñadas para ser utilizadas junto con las obleas PS para ejecuciones planas, lo que puede ayudar a lograr mediciones de reflexión más claras.Esta característica es particularmente útil en el control de calidad y optimización de dispositivos optoelectrónicos.
• Desajuste de la rejilla baja: El desajuste de red entre GaN y zafiro es relativamente bajo, reduciendo el número de defectos y dislocaciones en la capa epitaxial.Esto resulta en una mejor calidad del material y un mejor rendimiento de los dispositivos finales.

Aplicaciones:

• Dispositivos optoelectrónicos: Las plantillas de GaN en zafiro se utilizan ampliamente en LED, diodos láser y fotodetectores.y tecnologías de visualización.
• Dispositivos electrónicos: La alta movilidad electrónica y la estabilidad térmica del GaN lo hacen adecuado para transistores de alta movilidad electrónica (HEMT), amplificadores de potencia,y otros componentes electrónicos de alta frecuencia y alta potencia.
• Aplicaciones de alta potencia y alta frecuencia: GaN en zafiro es esencial para aplicaciones que requieren alta potencia y operación de alta frecuencia, como amplificadores de RF, comunicaciones por satélite y sistemas de radar.

Para obtener especificaciones más detalladas del GaN en el zafiro, incluidas las propiedades eléctricas, ópticas y mecánicas, consulte las secciones siguientes.Esta descripción detallada destaca la versatilidad y las capacidades avanzadas de GaN en plantillas de zafiro, por lo que son una opción óptima para una amplia gama de aplicaciones de semiconductores.

Las fotos:

Propiedades:

Propiedades eléctricas:

1. Amplia banda de separación:

   • GaN: aproximadamente 3,4 eV
   • Permite un funcionamiento de alto voltaje y un mejor rendimiento en aplicaciones de alta potencia.

2. Voltado de ruptura elevado:

   • El GaN puede soportar altos voltajes sin descomponerse, lo que lo hace ideal para dispositivos de energía.

3. Alta movilidad de electrones:

   • Facilita el transporte rápido de electrones, lo que conduce a dispositivos electrónicos de alta velocidad.

Propiedades térmicas:

1. Alta conductividad térmica:

   • GaN: Aproximadamente 130 W/m·K
   • Zafiro: Aproximadamente 42 W/m·K
   • Eficiente disipación de calor, crucial para dispositivos de alta potencia.

2. Estabilidad térmica:

   • Tanto el GaN como el zafiro mantienen sus propiedades a altas temperaturas, lo que los hace adecuados para ambientes hostiles.

Propiedades ópticas:

1. La transparencia:

   • El zafiro es transparente en el rango UV a IR.
   • El GaN se utiliza típicamente para la emisión de luz azul a UV, importante para los LED y los diodos láser.

2. Indice de refracción:

   • GaN: 2,4 a 632,8 nm
   • Zafiro: 1,76 a 632,8 nm
   • Importante para el diseño de dispositivos optoelectrónicos.

Propiedades mecánicas:

1. Dureza:

   • Zafiro: 9 en la escala de Mohs
   • Proporciona un sustrato resistente a los arañazos y daños.

2. Estructura de la red:

   • El GaN tiene una estructura cristalina de wurtzita.
   • El desajuste de la red entre GaN y zafiro es relativamente bajo (~ 16%), lo que ayuda a reducir los defectos durante el crecimiento epitaxial.

Propiedades químicas:

1. Estabilidad química:
   • Tanto el GaN como el zafiro son químicamente estables y resistentes a la mayoría de los ácidos y bases, lo que es importante para la confiabilidad y longevidad del dispositivo.

Estas propiedades destacan por qué el GaN en zafiro se utiliza ampliamente en dispositivos electrónicos y optoelectrónicos modernos, ofreciendo una combinación de alta eficiencia, durabilidad,y rendimiento en condiciones exigentes.