Galyum Nitrür Epitaksiyel Gofretler: İmalat Sürecine Giriş

Galyum Nitrür (GaN)epitaksiyel gofretBüyüme, genellikle iki aşamalı bir yöntemin kullanıldığı karmaşık bir süreçtir. Bu yöntem, yüksek sıcaklıkta pişirme, tampon tabaka büyümesi, yeniden kristalleşme ve tavlama dahil olmak üzere birkaç kritik aşamayı içerir. Bu aşamalar boyunca sıcaklığın titizlikle kontrol edilmesiyle, iki aşamalı büyüme yöntemi, kafes uyumsuzluğu veya stresin neden olduğu levha eğrilmesini etkili bir şekilde önler ve bu da onu, levhalar için baskın üretim yöntemi haline getirir.GaN epitaksiyel gofretlerküresel olarak.

1. AnlamakEpitaksiyel Gofretler

Birepitaksiyel gofretüzerinde yeni bir tek kristal katmanın büyütüldüğü tek kristalli bir substrattan oluşur. Bu epitaksiyel katman, nihai cihazın performansının yaklaşık %70'inin belirlenmesinde önemli bir rol oynar ve bu da onu yarı iletken çip üretiminde hayati bir hammadde haline getirir.

Yarı iletken endüstri zincirinde yukarı yönde konumlandırılmış,epitaksiyel gofretleryarı iletken imalat endüstrisinin tamamını destekleyen temel bir bileşen olarak hizmet vermektedir. Üreticiler, alt tabaka malzemesi üzerinde epitaksiyel katmanı biriktirmek ve büyütmek için Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) ve Moleküler Işın Epitaksi (MBE) gibi ileri teknolojilerden yararlanır. Bu levhalar daha sonra yarı iletken levhalar haline gelmek üzere fotolitografi, ince film biriktirme ve aşındırma yoluyla daha ileri işlemlere tabi tutulur. Daha sonra bunlargofretayrı kalıplara bölünür, bunlar daha sonra paketlenir ve nihai entegre devreleri (IC'ler) oluşturmak için test edilir. Tüm çip üretim süreci boyunca, çip tasarım aşamasıyla sürekli etkileşim, nihai ürünün tüm spesifikasyonları ve performans gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için çok önemlidir.

2. GaN UygulamalarıEpitaksiyel Gofretler

GaN'ın doğal özellikleriGaN epitaksiyel gofretlerözellikle yüksek güç, yüksek frekans ve orta ila düşük voltajda çalışma gerektiren uygulamalar için çok uygundur. Bazı önemli uygulama alanları şunlardır:

Yüksek Arıza Gerilimi: GaN'nin geniş bant aralığı, cihazların geleneksel silikon veya galyum arsenit muadillerine kıyasla daha yüksek gerilimlere dayanabilmesini sağlar. Bu özellik GaN'yi 5G baz istasyonları ve askeri radar sistemleri gibi uygulamalar için ideal kılar.

Yüksek Dönüşüm Verimliliği: GaN tabanlı güç anahtarlama cihazları, silikon cihazlarla karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha düşük direnç sergiler, bu da anahtarlama kayıplarının azalmasına ve enerji verimliliğinin artmasına neden olur.

Yüksek Isı İletkenliği: GaN'in mükemmel ısı iletkenliği, verimli ısı dağılımı sağlayarak onu yüksek güç ve yüksek sıcaklık uygulamaları için uygun hale getirir.

Yüksek Arıza Elektrik Alanı Dayanımı: GaN'nin arıza elektrik alanı kuvveti silikon karbür (SiC) ile karşılaştırılabilir olsa da, yarı iletken işleme ve kafes uyumsuzluğu gibi faktörler genellikle GaN cihazlarının voltaj taşıma kapasitesini yaklaşık 1000 V ile sınırlandırır ve güvenli çalışma voltajı genellikle 650 V'nin altındadır.

3. GaN'nin SınıflandırılmasıEpitaksiyel Gofretler

Üçüncü nesil bir yarı iletken malzeme olarak GaN, yüksek sıcaklık direnci, mükemmel uyumluluk, yüksek termal iletkenlik ve geniş bant aralığı dahil olmak üzere çok sayıda avantaj sunar. Bu, çeşitli sektörlerde yaygın olarak benimsenmesine yol açmıştır.GaN epitaksiyel gofretlerAlt tabaka malzemelerine göre kategorize edilebilir: GaN-on-GaN, GaN-on-SiC, GaN-on-Sapphire ve GaN-on-Silicon. Bunlar arasında,GaN-on-Silikon gofretlerdüşük üretim maliyetleri ve olgun üretim süreçleri nedeniyle şu anda en yaygın kullanılanlardır.**