epitaxialPlantilla de GaN<i>grown on Al2O3 (sapphire) substrate and customizable stacks are available with high quality and low defect density.</i> <b>crecido en sustrato Al2O3 (zafiro) y pilas personalizables están disponibles con alta calidad y baja densidad de defectos.</b> <i>Attached are a list of several types of GaN thin film on sapphire substrate wafers with different thicknesses, carrier types, and capping layers that we manufactured:</i> <b>Se adjunta una lista de varios tipos de láminas delgadas de GaN sobre obleas de sustrato de zafiro con diferentes grosores, tipos de portadores y capas de recubrimiento que fabricamos:</b>
1. Especificaciones de Epitaxia de película delgada de GaN PAM160107-GAN
No.1 GaN epitaxial en sustrato de zafiro
| Capa | Materiales | Espesor | dopaje |
| 2 | GaN | 5 micras | – |
| 1 | Tampón de GaN dopado con C | – | 5E18-1E19 |
| Sustrato de zafiro |
<i>Remark: the thickness tolerance is 4um +/-1um, and carrier concentration should be <3E17 (not doping concentration, because it is undoped).</i> <b>Observación: la tolerancia de espesor es de 4um +/-1um, y la concentración del portador debe ser <3E17 (no la concentración de dopaje, porque no está dopada).</b> <i>If you want carrier concentration <10</i> <b>Si quieres una concentración de portadores <10</b>16, podemos hacerlo, pero necesitamos ajustar la producción, lo que conduce a un mayor costo.
No.2 GaN epitaxial en sustrato Al2O3
| Capa | Materiales | Espesor | dopaje |
| 2 | GaN | – | n-< 1017cm-3 |
| 1 | Tampón U-GaN | 1-2 micras | – |
| Sustrato de zafiro |
Observación: La concentración de portador regular debe ser (5-8) E16 (concentración no dopante). Y no podemos cambiar la concentración de portadores.
No.3 Depiladoras de GaN en Sapphire
| Capa | Materiales | Espesor | dopaje |
| 4 | GaN | – | p+ 1019cm-3mg |
| 3 | GaN | 5 micras | – |
| 2 | GaN | – | N+1019cm-3 |
| 1 | Tampón U-GaN | 1-2 micras | – |
| Sustrato de zafiro |
No.4 GaN monocristalino en zafiro
| Capa | Materiales | Espesor | dopaje |
| 3 | GaN | – | n-< 1016cm-3 |
| 2 | GaN | 1 µm | – |
| 1 | Tampón U-GaN | 1-2 micras | – |
| Sustrato de zafiro |
Película delgada de GaN n.º 5 sobre zafiro
| Capa | Materiales | Espesor | dopaje |
| 4 | AlN | – | UID |
| 3 | GaN | – | n-< 1016cm-3 |
| 2 | GaN | 1 µm | – |
| 1 | Tampón U-GaN | 1-2 micras | – |
| Sustrato de zafiro |
Plantilla de GaN basada en zafiro No.6
| Capa | Materiales | Espesor | dopaje |
| 3 | AlN | – | UID |
| 2 | GaN | 0,250 micras | – |
| 1 | Tampón de GaN dopado con C | 1-2 micras | 5E18-1E19 |
| Sustrato de zafiro |
Observación: para las obleas de plantilla de GaN del n.º 3 al n.º 6, podemos lograr densidades de portadores <10E16 cm-3 en diferentes capas específicas.
Películas delgadas de nitruro de galio n.º 7 cultivadas en sustrato de zafiro
| Capa | Materiales | Espesor | dopaje |
| 4 | GaN | – | p+ 1019cm-3mg |
| 3 | GaN | 10 micras | – |
| 2 | GaN | – | N+1019cm-3 |
| 1 | Tampón U-GaN | 1-2 micras | – |
| Sustrato de zafiro |
2. Capa amortiguadora para el crecimiento de la película de GaN en Al2O3
¿Todas las obleas de epitaxia de GaN requerirán una capa amortiguadora de 1-2 um? Por ejemplo, la oblea No.6: 100A AlN cap y 0.25um GaN, ¿esto se asentará directamente sobre una capa de amortiguamiento de 1-2 um? Todas las obleas de GaN/zafiro requerirán 1 capa de amortiguación de 1-2 um, la precisa debe ser No.6: 100A AlN cap/ 0.25um GaN/capa de amortiguación-GaN/zafiro. Se requieren capas de amortiguamiento para todas estas obleas de sustrato de película delgada de GaN debido a los problemas de desajuste de red entre GaN y el sustrato de zafiro.
3. Método de recocido de activación para el crecimiento de la película de GaN
Tome el recocido de activación para una película delgada de GaN de tipo p, por ejemplo: un recocido de activación después del crecimiento no funcionará para el GaN de tipo p, puede recocer 10 minutos en 830 grados a través de RTA para activarlo. Y la concentración de dopaje de Mg es 2E19cm3. La concentración de portadores sería 4.4E17 después de la activación. Específicamente:
Para el ambiente de RTA para la activación de Mg, la película delgada de GaN cultivada se recoce en una mezcla de gas N2/O2 de alta pureza y la activación de la relación de flujo de N2:O2 es 4:1, el volumen total de 5slm (litros estándar por minuto). La temperatura de recocido es de 830 grados y el tiempo es de 10 minutos. Este proceso se realiza en un horno de recocido de calentamiento rápido, no en un horno de recocido tipo tubo.
La concentración de portador libre de la película de GaN monocristalino después de la activación se puede medir mediante el efecto Hall, cortando 5*5 mm con contactos metálicos.
4. FAQ of GaN Thin Film on Sapphire
Q1: What is the doping (n-type) concentration of GaN on sapphire template and visible light transmittance could you achieve?
Is it possible to >5×1017/cm3 and visible light transmittance over 80%?
A: Doping concentration of n type GaN template on sapphire >1E20, but transmittance is below, single side polished, if double side polished, it would be better.
Transmitance of N-Type GaN on Sapphire
Q2: We bought these Ga-polar GaN templates while ago as below. I was wondering if you can provide me with the GaN crystal direction with respect to the flat on substrate. Is the flat in GaN a-direction or m-direction?
A：In No.1 GaN on Sapphire template, the flat orientation is A-plane, 16mm.
In No.2 GaN template on sapphire, the flat orientatin is M-plane, 16mm, see below:
GaN Crystal Direction with Respect to the Flat on Sapphire Substrate
Q3: Currently 15 um is the max thickness of GaN thin film on sapphire that is achievable?
A: Yes, 15um thick GaN epi layer grown on sapphire is more safety.
Para obtener más información, contáctenos por correo electrónico a victorchan@powerwaywafer.com y powerwaymaterial@gmail.com.