ويفر أكسيد الغاليوم (Ga2O3)
يمكن لشركة PAM-XIAMEN أن تقدم رقاقة أكسيد الغاليوم المزروعة من EFG (الصيغة الكيميائية: Ga2O3). حاليًا، حظيت أشباه الموصلات من الجيل الثالث، المتمثلة في كربيد السيليكون (SiC) ونيتريد الغاليوم (GaN)، باهتمام واسع النطاق. يتم وضع آمال كبيرة على تطبيق SiC و GaN في مناسبات الطاقة العالية ودرجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي (مثل مركبات الطاقة الجديدة والطاقة الكهربائية) ومجال الشحن. وقد أدرك الأكاديميون والاستثماريون والصناعيون أنهم سيلعبون دورًا لا تستطيع أجهزة السيليكون التقليدية تحقيقه. في السنوات الأخيرة، أحرز العلماء اليابانيون تقدمًا كبيرًا في أبحاث أكسيد الغاليوم (Ga2O3، الذي يشار إليه لاحقًا باسم GaO، على عكس GaN)، مما جلب مادة أشباه الموصلات من الجيل الرابع إلى مجال رؤية الناس. بالمقارنة مع SiC وGaN، تتميز ركيزة Ga2O3 بخصائص أفضل، مثل فجوة النطاق الأوسع، ومقاومة الجهد العالي، والطاقة العالية، وتكلفة التصنيع المنخفضة للغاية، والتي تتمتع بميزة فريدة في تطبيقات الطاقة. ولذلك، هناك المزيد والمزيد من الأبحاث حول الجيل الرابع من أشباه الموصلات —— رقاقة أكسيد الغاليوم في السنوات الأخيرة. مواصفات طبقة رقيقة من أكسيد الغاليومPAM-شيامنيمكن أن تقدم على النحو التالي:
1. مواصفات رقاقة أكسيد الغاليوم
البند 1: بام-210416-غاو
رقاقة أكسيد الغاليوم من الدرجة الأولى (Ga2O3).
| توجيه | المقوي | سمك (مم) | سطح | حجم (مم) | المعلمات | ||
| فوم (قوسك) | رع (نانومتر) | المقاومة / Nd-Na | |||||
| 201） | الحديد | 0.6 ～ 0.8 | SSP | 10 × 15 | <350 | .30.3 | / |
| 201） | التعطيل | 0.6 ～ 0.8 | SSP | 10 × 10 | <350 | .30.3 | ＜ 9E18 |
البند 2: بام-210416-غاو
رقاقة أكسيد الغاليوم من الدرجة الوهمية (Ga2O3).
| توجيه | المقوي | سمك (مم) | سطح | حجم (مم) | المعلمات | ||
| FWHM | رع (نانومتر) | المقاومة / Nd-Na | |||||
| (قوس ثانية) | |||||||
| (100) قبالة 6 درجات | الحديد | 0.6 ～ 0.8 | SSP | 10 × 10 | <350 | ≤5 | / |
| 010 | المعرف الفريد | 0.6 ～ 0.8 | SSP | 10 × 10 | <350 | ≤0.5 | / |
| 201） | المعرف الفريد | 0.6 ～ 0.8 | SSP | 10 × 15 | <350 | ≤0.5 | 4.13E+17 |
| 010 | التعطيل | 0.6 ～ 0.8 | SSP | 10 × 15 | <350 | ≤0.5 | 2.00E+17 |
| 010 | التعطيل | 0.6 ～ 0.8 | SSP | 10 × 10 | <350 | ≤0.5 | 1.53E+18 |
2. خصائص أكسيد الغاليوم في الفيزياء
نقطة انصهار أكسيد الغاليوم هي 1740 درجة مئوية؛
قابل للذوبان بسهولة في هيدروكسيدات الفلزات القلوية والأحماض غير العضوية المخففة؛
النوع البلوري: α-Ga2O3 هو نوع بلوري سداسي، وβ-Ga2O3 هو نوع بلوري أحادي الميل؛
الذوبان: غير قابل للذوبان في الماء. قابل للذوبان قليلا في حمض ساخن أو محلول قلوي.
3. تطوير مواد أكسيد الغاليوم وأجهزة أكسيد الغاليوم
حاليًا، يمكن أن تصل كثافة العيب المنخفضة لركائز أكسيد الغاليوم إلى 4 بوصات. بلغ متوسط مجال الانهيار الكهربائي لرقاقة أكسيد الغاليوم 5 ميجا فولت/سم، وحققت ثنائيات شوتكي لأكسيد الغاليوم الأفقي والرأسي جهد انهيار يزيد عن 3 كيلو فولت و2.2 كيلو فولت، على التوالي. وفي الوقت نفسه، حققت وحدات MOSFET ذات البوابة الخلفية المستنفدة/المُحسّنة أيضًا كثافة تيار خرج تتجاوز 1.5/1 أمبير/مم، وحققت الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة الأفقية والرأسية أيضًا جهد انهيار قدره 1.8/1 كيلو فولت في حالة إيقاف التشغيل. وفي الوقت نفسه، حققت أجهزة أكسيد الغاليوم عالية التردد ft/fmax = 5.1/17.1 جيجا هرتز.
تتميز أجهزة الطاقة المصنعة على طبقة رقيقة من Ga2O3 تحت نفس جهد التحمل مثل GaN وSiC، بمقاومة أقل، واستهلاك أقل للطاقة، ومقاومة أعلى لدرجات الحرارة، ويمكن أن توفر بشكل كبير فقدان الطاقة أثناء التشغيل. لذلك، توفر رقاقة Ga2O3 خيارًا أفضل وأكثر كفاءة وتوفيرًا للطاقة.
4. تطبيقات أكسيد الغاليوم
تتمتع المواد البلورية المفردة لأكسيد الغاليوم بإمكانات تطبيقية كبيرة في أجهزة الطاقة الإلكترونية. تشمل مجالات التطبيق النموذجية لرقاقة أكسيد الغاليوم ما يلي: السيارات الكهربائية، ومحولات الطاقة الكهروضوئية، ونقل الطاقة بالسكك الحديدية عالية السرعة، والمقاليع الكهرومغناطيسية، والدفع البحري الكهربائي بالكامل، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يتميز أكسيد الغاليوم نفسه بخاصية التردد الراديوي الجيد. نظرًا للتكلفة المنخفضة حاليًا وخصائص عدم التطابق المنخفض مع GaN، يمكن استخدام الركيزة البلورية الفردية Ga2O3 للركائز الفوقية لمواد GaN. يتمتع GaN وHEMT بمزايا كثافة الطاقة العالية، وصغر الحجم، ويمكنهما العمل بتردد 40 جيجا هرتز. إنها المواد الجيدة لمكبرات الصوت الإستراتيجية للمحطة الأساسية 5G. سيؤدي التطور السريع لصناعة 5G أيضًا إلى دفع التطور السريع لصناعة الركيزة أحادية البلورية لأكسيد الغاليوم.
المزيد عن مادة أكسيد الغاليوم، يرجى الرجوع إلى:
الفرص والتحديات للجيل الرابع من أشباه الموصلات – أكسيد الغاليوم
لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكتروني[email protected] و [email protected].