Die Anwendungsbereiche von SiC-Wafern und GaN-Wafern sind hauptsächlich in elektronische Leistungsfelder, Hochfrequenzfelder, optoelektronische Felder und andere Bereiche unterteilt. Unter diesen sind das elektronische Leistungsfeld und das Hochfrequenzfeld die wichtigsten Anwendungen, und die Vorteile der Verwendung von SiC-Material liegen auf der Hand. Diese beiden Bereiche wurden bereits zuvor vorgestellt, und im folgenden Teil werden Techniken zur Herstellung von Halbleiterwafern aus GaN und SiC für optoelektronische Bauelemente erörtert.

1. Herstellung von Halbleiterwafern im Sinne von Lumineszenz

Beginnen wir zunächst mit den Schritten der Herstellung von Halbleiterwafern mit Lumineszenz. Halbleiter haben eine Bandlücke, mit der Laserlicht emittiert werden kann.

Ein praktischer Laser besteht aus drei Elementen: Pumpquelle, Arbeitssubstanz und Resonanzhohlraum. Die Pumpquelle ist wie eine Stromquelle, die dem Arbeitsmaterial Energie gibt, um Laserlicht zu emittieren. Der Resonanzhohlraum ermöglicht es, die Laser miteinander zu überlagern, um Licht mit höherer Leistung zu erhalten. Der Kern ist jedoch das Arbeitsmaterial - das Energieniveau, mit dem eine Populationsinversionsstruktur erreicht werden kann.

Es ist notwendig, eine Populationsinversion erreichen zu können, da Laser eine Art stimulierte Strahlung ist. Es gibt andere Übergangsprozesse in Halbleiterwafer-Verarbeitungsschritten. Nur wenn der Prozess der stimulierten Strahlung ausreichend ist, kann der Laser angezeigt werden. Andere Prozesse umfassen spontane Emission, Relaxation und andere Prozesse.

Um eine Populationsinversion zu erreichen, ist die gemeinsame Energieniveaustruktur eine dreistufige Struktur. So können die verschiedenen Prozesse zwischen den Energieniveaus gesteuert werden.

Zum Beispiel die Realisierung von Laser. Das Elektron wird durch die Pumpquelle vom niedrigen zum hohen Energieniveau gepumpt; Das Elektron ist auf dem hohen Energieniveau instabil, die Elektronen werden auf dem mittleren Energieniveau durch Hinzufügen eines relativ stabilen mittleren Energieniveaus gestoppt. Wenn genügend Elektronen vorhanden sind, ist das Licht sehr stark. Unter der Wirkung des Resonanzhohlraums wird er kontinuierlich verstärkt, dh das Licht, das durch stimulierte Strahlung - Laser - verstärkt wird.

2. Fallanalyse fürHalbleiterwafer Herstellung auf Optoelektronische Geräte

Um eine Laserleistung von 1300 nm (1,3 um) zu erreichen, wurde ein Halbleiterlaser hergestellt. Für das Herstellungsverfahren für Halbleiterwafer wird der erforderliche Laser über 0,954 eV InAs ausgegeben, und die Energieänderung wird in elektrische Energie in GaAs umgewandelt, und dann wird ein Ausgangslaser ausgegeben, der schließlich in einen InAs-Ausgangslaser umgewandelt wird.

Der gesamte Herstellungsprozess für GaAs-Halbleiterwafer (Abbildung oben), der erste ist die zugrunde liegende Struktur:

GaAs und AlGaAs sind abwechselnd angeordnet und dünn genug, um ein Übergitter zu bilden. Durch die Einführung des Al-Elements kann das Energieniveau von GaAs von 1,424 eV auf 2,168 eV eingestellt und das entsprechende hohe Energieniveau erhalten werden. GaAs wird als mittleres Energieniveau verwendet, um den Pumplaser auszugeben. Unter der Einwirkung von Elektrizität werden Elektronen kontinuierlich auf das hohe Energieniveau von AlGaAs gepumpt und springen dann vom mittleren Energieniveau von GaAs herunter.

Dann ist es die obere Struktur:

Die Leistung des Lasers ergibt sich aus der Herstellung der Größe von InAs auf das Nanometer-Niveau, wodurch seine Energielücke von 0,354 eV auf 0,954 eV (0,954 eV = 1240 nm · eV / 1300 nm) erhöht wird, was ihn zu einem guten mittleren Energieniveau macht. Die Pumpquelle ist ein GaAs-Laser, der durch das folgende Übergitter erhalten wird. Unter der Wirkung des von GaAs erzeugten Lasers werden Elektronen kontinuierlich auf das hohe Energieniveau von GaAs gepumpt und springen dann vom mittleren Energieniveau von InAs nach unten.

3. GaN und Lumineszenz

Lumi-Photonen absorbiert. Um dies bequemer zu erreichen, weist das allgemein verwendete Energieniveau eine Struktur mit einer direkten Bandlücke auf.

Zusätzlich zu dem obigen leuchtenden GaAs und InP weist das Halbleitermaterial GaN der dritten Generation auch eine direkte Bandlücke auf. Die Daten üblicher Halbleiter sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

• GaN ist von PAM-XIAMEN.

GaN hat eine größere Bandlücke als GaAs und InP. Durch Einstellen dieser Bandlücke kann ein größerer Bereich der Lichtleistung erhalten werden.

Die Bandlücke von GaAs beträgt 1,42 eV, was bedeutet, dass Licht unter 873 nm erzeugt wird. Es wird eine große Absorption geben und die Lichtintensität wird in Halbleiterwafer-Herstellungssystemen nicht funktionieren.

Die Bandlücke von InP beträgt 1,344 eV, was bedeutet, dass Licht unter 925 nm erzeugt wird. Es wird eine große Absorption geben und die Lichtintensität wird zu diesem Zeitpunkt nicht funktionieren.

Die Bandlücke von GaN beträgt 3,4 eV, was bedeutet, dass Licht unter 364 nm erzeugt wird. Es wird eine große Absorption geben und die Lichtintensität wird zu diesem Zeitpunkt nicht funktionieren.

Es ist der Vorteil von GaN, dass sichtbares Licht und ultraviolettes Licht erzeugt werden können. Die Verwendung des sichtbaren Lichts bei der Herstellung von Halbleiterwafern: Die blaue LED soll In und Al zum hinzufügenepitaktisches GaN;; Licht mit niedrigerer Wellenlänge hat eine größere Energie und seine professionellen Verwendungszwecke wie Sterilisation, Markierung, Schneiden usw.

Um die GaN-Bauelemente vorzubereiten,SiC-Substratwurde erneut ausgewählt. Weitere Einzelheiten darüber, warum Sie ein SiC-Substrat für die Herstellung von Halbleiterwafern wählen, finden Sie unterDie SiC-Anwendung in Hochfrequenzgeräten.

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