PAM-XIAMEN은 실리콘 기반의 선도적인 GaN 기업 중 하나로서 실리콘 웨이퍼 기판 상의 GaN을 제공합니다. 단결정 실리콘 웨이퍼 기판은 의심할 여지 없이 성장 가능성이 가장 높은 기판 재료입니다. III 질화물 템플릿고품질, 저렴한 가격, 쉬운 절단 등의 장점으로 인해 실리콘 에피택시에서 GaN의 사양은 다음과 같습니다.
1. 실리콘 웨이퍼 상의 GaN 사양
실리콘 웨이퍼 상의 GaN 템플릿(100nm), 10×10 mm;
Si 웨이퍼 상의 GaN 템플릿(200nm), 10×10 mm;
실리콘 기판의 GaN 템플릿(500nm), 5x5mm;
2″ 실리콘 웨이퍼의 GaN 템플릿, GaN 필름, N형, Si(111) 기판에 도핑되지 않음, 2″ x 500(+/-5%) nm.
2. 실리콘 기술에 대한 GaN의 개발 현황 및 에피택셜 과제
GaN 기반 반도체 재료는 넓은 직접 밴드 갭, 높은 전자 포화 드리프트율, 높은 항복 전계 강도, 내식성, 내방사선성 및 우수한 열 안정성의 특성을 가지고 있습니다. 반도체 광전자 소자 및 고온 고출력 소자 개발에 선호되는 소재입니다. 그러나 GaN 재료의 적용은 적절한 기판의 부족으로 인해 제한되었습니다.
2.1 실리콘 웨이퍼의 GaN 개발 현황
현재 MOCVD 방법으로 성장한 사파이어 위의 GaN 템플릿과 탄화규소 기판 위의 GaN은 상대적으로 성숙했습니다. 그러나 사파이어는 이상적인 기질 재료가 아닙니다. 높은 경도와 해리하기 어려운 특성으로 인해 기판 연마 및 장치 제조가 어렵습니다. 열전도율이 낮기 때문에 전력 칩의 방열이 원활하지 않으며 절연으로 인해 평면 장치의 제조만 제한됩니다. 또한, SiC 기판의 비용은 Si 웨이퍼에 비해 훨씬 높아서 대면적 GaN 박막 제조에 적합하지 않다. 또한, SiC 소자의 처리도 매우 복잡하여 둘 다 산업화에 적합하지 않습니다.
Si 기판은 우수한 전기 전도성, 열 전도성, 높은 결정 품질, 저렴한 비용 및 실리콘 기반 장치의 쉬운 통합이라는 장점이 있습니다. 따라서 Si 웨이퍼와 GaN 사이에는 큰 불일치가 있지만 PAM-XIAMEN은 여전히 실리콘 위의 GaN 템플릿에 대한 훌륭한 연구를 수행하고 있습니다.
2.2 실리콘 기반 GaN 템플릿의 문제점
에는 두 가지 주요 문제가 있습니다.GaN epitaxy on Silicon wafer:
하나는 Si와 GaN 사이에 격자 불일치가 커서 성장 초기에 GaN이 핵형성을 하기 어렵고, 에피택셜층에 많은 전위 결함이 발생한다는 것이다.
Second, there is a huge thermal expansion coefficient mismatch between Silicon and GaN, which will cause the GaN epitaxial layer to crack during the cooling process, and a large number of cracks appear on the GaN film surface, which seriously affects the optical and electrical performance of power device fabricated on bare GaN/Si wafers.
이 두 가지 문제를 해결하기 위해 우리는 사파이어에서 GaN을 성장시키고 실리콘 웨이퍼 기판의 GaN에 버퍼층을 도입하여 얻은 경험에서 배울 수 있습니다.
3. FAQ about GaN on Silicon Wafer Template
Q1: Ideally, I would like to get five 2″ GaN/Si wafers with metal pattern deposited on them. Can you have n-type GaN and at least 0.3 um of Al in the pattern deposited through the shadow mask ?
A: It is ok to deposit Al through any shadow mask on GaN/Si wafer. (PAM150427-GOS)
Q2: How is the GaN on Si [111] (without HEMT structure) doped? in which range?
A: GaN on Si template can be Si doped(n type), undoped( n type), Fe doped(semi-insulating), please let us know the doping concentration you need, so that we can check, normally it should be E16-E18.（170929）
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