>
>
2023-02-15
Üçüncü nesil yarı iletken malzeme, silikon malzemelerle karşılaştırılamayacak malzeme performans avantajlarına sahiptir.Cihazın performansını belirleyen bant genişliği, termal iletkenlik, elektrik alanı arızası ve diğer özelliklerin özelliklerine bakılırsa, üçüncü nesil yarı iletken, silikon malzemelerden daha iyidir.Bu nedenle, üçüncü nesil yarı iletkenin piyasaya sürülmesi, günümüzde silikon malzemelerin eksikliklerini iyi bir şekilde çözebilir ve cihazı geliştirebilir.Isı dağılımı, iletim kaybı, yüksek sıcaklık, yüksek frekans ve diğer özellikler, optoelektronik ve mikroelektronik endüstrilerinde yeni bir motor olarak bilinir.
Bunlar arasında GaN geniş bir uygulama alanına sahiptir ve silikondan sonra en önemli yarı iletken malzemelerden biri olarak kabul edilir.Şu anda yaygın olarak kullanılan silikon tabanlı güç cihazlarıyla karşılaştırıldığında, GaN güç cihazları daha yüksek kritik elektrik alan kuvvetine, daha düşük açık durum direncine ve daha hızlı anahtarlama frekansına sahiptir, bu da daha yüksek sistem verimliliği sağlayabilir ve yüksek sıcaklıklarda çalışabilir.
Homojen epitaksinin zorlukları
Substrat olarak,GaNolarak yetiştirmek için doğal olarak en uygun substrat malzemesidir.GaNepitaksiyel film.Homojen epitaksiyel büyüme, heterojen substrat malzemelerinin kullanımıyla karşılaşılan kafes uyumsuzluğu ve termal uyumsuzluk problemini temel olarak çözebilir, büyüme süreci sırasında malzemeler arasındaki özellik farklılıklarından kaynaklanan stresi en aza indirebilir ve yüksek kalitede büyüyebilir.GaNheterojen substrat ile karşılaştırılamayan epitaksiyel tabaka.Örneğin, yüksek kaliteli galyum nitrür epitaksiyel levhalar, substrat olarak galyum nitrür ile büyütülebilir.Dahili kusur yoğunluğu, safir alt tabaka ile epitaksiyel tabakanın binde birine düşürülebilir, bu da bağlantı sıcaklığını etkili bir şekilde azaltabilir.LED'lerve birim alan başına parlaklığı birden fazla artırın10zamanlar.
GaNilk sentezlenen1932, Ne zamangalyum nitrüröyleydisentezlenmişitibarenNH3 ve saf metalGa.O zamandan beri, galyum nitrür monokristal malzemeler üzerinde birçok olumlu çalışma olmasına rağmen, çünküGaNatmosferik basınçta eritilemez, ayrışırGaVeN2deYüksek sıcaklıkve erime noktasında ayrışma basıncı(2300°C) dır-dirkadar yüksek6GPa.Mevcut büyütme ekipmanının bu kadar yüksek basınca dayanması zordur.GaNerime noktası.Bu nedenle, geleneksel eritme yöntemi büyüme için kullanılamaz.GaNmonokristaller, yani heterojen epitaksi sadece diğer substratlar üzerinde seçilebilir.Şu anda,GaNtabanlı cihazlar temel olarak heterojen substratlara dayalıdır(silisyum, silisyum karbür, safir vb.),geliştirilmesini sağlamakGaNtek kristal substratlar ve homojen epitaksiyel cihazlar, heterojen epitaksiyel cihazların uygulanmasının gerisinde kalmaktadır.
Çeşitli alt tabaka malzemeleri
Safir
Safir(α-Al2O3),korindon olarak da bilinen, ticari olarak en çok kullanılanNEDEN OLMUŞbüyük bir paya sahip olan substrat malzemesidir.NEDEN OLMUŞsubstrat pazarı.Erken kullanımda, safir alt tabaka benzersiz avantajlarını yansıtır.buGaNbüyütülen film, üzerinde büyütülen filmin dislokasyon yoğunluğu ile karşılaştırılabilir.SiCsubstrat ve safir eritme teknolojisi ile büyütülür.Süreç daha olgun.Endüstriyel gelişmeye uygun, daha düşük maliyetli, daha büyük boyutlu ve yüksek kaliteli tek kristal elde edebilir.Bu nedenle, dünyadaki en eski ve en yaygın kullanılan alt tabaka malzemesidir.NEDEN OLMUŞendüstri.
silisyum karbür
Silisyum karbür bir grupturIV-IVşu anda yalnızca ikinci bir safir olan yarı iletken malzemeNEDEN OLMUŞpazar payında substrat malzemesi.SiCüç kategoriye ayrılabilen çeşitli kristal türlerine sahiptir: kübik(örneğin3C-SiC),altıgen(örneğin4H-SiC)ve elmas(örneğin15R-SiC).Çoğu kristal3C,4 saatVe6 saat, olan4 saatVe6H-SiCağırlıklı olarak kullanılırGaNyüzeyler.
Silisyum karbür olmak için çok uygundurNEDEN OLMUŞsubstrat.Ancak, yüksek kaliteli büyüme nedeniyle, büyük boySiCtek kristal zordur veSiCtemizlenmesi kolay ve işleme performansı zayıf olan katmanlı bir yapıdır.Alt tabaka yüzeyinde, epitaksiyel tabakanın kalitesini etkileyen adım kusurları oluşturmak kolaydır.FiyatıSiCaynı boyuttaki alt tabaka, safir alt tabakanın düzinelerce katıdır ve yüksek fiyat, geniş ölçekli uygulamasını sınırlar.
monokristal silikon
Silikon malzeme şu anda en yaygın kullanılan ve olgun yarı iletken malzemedir.Monokristal silikon malzeme büyütme teknolojisinin yüksek olgunluğu nedeniyle, düşük maliyetli, büyük boy elde etmek kolaydır.(6-12inç)ve maliyetini büyük ölçüde azaltabilen yüksek kaliteli alt tabakaLED'ler.Ayrıca, silikon monokristal mikroelektronik alanında yaygın olarak kullanıldığından, doğrudan entegrasyonNEDEN OLMUŞçipler ve entegre devreler, minyatürleştirmeye elverişli olan monokristal silikon alt tabaka kullanılarak gerçekleştirilebilir.NEDEN OLMUŞcihazlar.Ayrıca, en yaygın kullanılanlarla karşılaştırıldığındaNEDEN OLMUŞSubstrat, Safir, monokristal silikonun performans açısından bazı avantajları vardır: yüksek termal iletkenlik, iyi elektrik iletkenliği, dikey yapılar hazırlanabilir ve yüksek güç için daha uygundurNEDEN OLMUŞhazırlık.
Özet
İstediğiniz Zaman Bize Ulaşın
