Епитаксијални наполитанки со галиум нитрид: Вовед во процесот на изработка

Галиум нитрид (GaN)епитаксијален нафорарастот е сложен процес, кој често користи метод во два чекора. Овој метод вклучува неколку критични фази, вклучувајќи печење на висока температура, раст на тампон слој, рекристализација и жарење. Со прецизно контролирање на температурата во текот на овие фази, методот на раст во два чекори ефикасно го спречува искривувањето на обландата предизвикано од несовпаѓање на решетки или стрес, што го прави доминантен метод на изработка заGaN епитаксијални наполитанкиглобално.

1. РазбирањеЕпитаксијални наполитанки

Анепитаксијален нафорасе состои од еднокристална подлога врз која се одгледува нов еднокристален слој. Овој епитаксијален слој игра клучна улога во одредувањето на приближно 70% од перформансите на финалниот уред, што го прави витална суровина во производството на полупроводнички чипови.

Позициониран возводно во синџирот на индустријата за полупроводници,епитаксијални наполитанкислужат како основна компонента, поддржувајќи ја целата индустрија за производство на полупроводници. Производителите користат напредни технологии како што се Хемиско таложење на пареа (CVD) и молекуларна епитаксија на зрак (MBE) за депонирање и одгледување на епитаксијалниот слој на материјалот на подлогата. Овие наполитанки потоа подлежат на понатамошна обработка преку фотолитографија, таложење на тенок филм и офорт за да станат полупроводнички наполитанки. Последователно, овиенаполитанкисе сечат на поединечни матрици, кои потоа се пакуваат и се тестираат за да се создадат финалните интегрирани кола (IC). Во текот на целиот процес на производство на чипови, постојаната интеракција со фазата на дизајнирање на чипот е од клучно значење за да се осигура дека финалниот производ ги исполнува сите спецификации и барања за изведба.

2. Апликации на GaNЕпитаксијални наполитанки

Инхерентните својства на GaN праватGaN епитаксијални наполитанкиособено добро прилагоден за апликации кои бараат висока моќност, висока фреквенција и работа со среден до низок напон. Некои клучни области на апликација вклучуваат:

Висок пробивен напон: Широкиот пропуст на GaN им овозможува на уредите да издржат повисоки напони во споредба со традиционалните колеги од силициум или галиум арсенид. Оваа карактеристика го прави GaN идеален за апликации како базни станици 5G и воени радарски системи.

Висока ефикасност на конверзија: Уредите за префрлување на енергија базирани на GaN покажуваат значително помал отпор на вклучување во споредба со силиконските уреди, што резултира со намалени загуби при вклучување и подобрена енергетска ефикасност.

Висока топлинска спроводливост: Одличната топлинска спроводливост на GaN овозможува ефикасна дисипација на топлина, што го прави погоден за апликации со висока моќност и висока температура.

Јачина на електричното поле со висока дефект: додека јачината на електричното поле на дефект на GaN е споредлива со силициум карбид (SiC), факторите како што се полупроводничката обработка и несовпаѓањето на решетките обично го ограничуваат капацитетот за ракување со напонот на уредите GaN на околу 1000V, со безбеден работен напон генерално под 650V.

3. Класификација на GaNЕпитаксијални наполитанки

Како полупроводнички материјал од трета генерација, GaN нуди бројни предности, вклучувајќи отпорност на висока температура, одлична компатибилност, висока топлинска спроводливост и широк опсег. Ова доведе до негово широко усвојување во различни индустрии.GaN епитаксијални наполитанкиможе да се категоризираат врз основа на нивниот материјал на подлогата: GaN-on-GaN, GaN-on-SiC, GaN-on-Sapphire и GaN-on-Silicon. Меѓу овие,Наполитанки GaN-on-Siliconво моментов се најшироко користени поради нивните пониски трошоци за производство и зрели производни процеси.**