Bidang aplikasi wafer SiC dan wafer GaN terbahagi kepada bidang kuasa elektronik, medan frekuensi radio, medan optoelektronik, dan bidang lain. Antaranya, medan kuasa elektronik dan medan frekuensi radio adalah aplikasi yang paling penting, dan kelebihan menggunakan bahan SiC sudah jelas. Kedua bidang ini telah diperkenalkan sebelumnya, dan teknik fabrikasi wafer semikonduktor GaN dan SiC untuk peranti optoelektronik akan dibincangkan di bahagian berikut.

1. Pembuatan Wafer Semikonduktor dari segi Luminescence

Pertama sekali, mari kita mulakan langkah-langkah proses fabrikasi wafer semikonduktor dengan cahaya. Semikonduktor mempunyai jurang pita, yang dapat digunakan untuk memancarkan cahaya laser.

Laser praktikal mempunyai tiga elemen: sumber pam, bahan kerja, dan rongga resonan. Sumber pam adalah seperti sumber tenaga, memberi tenaga kepada bahan kerja untuk memancarkan cahaya laser; rongga resonan membolehkan laser ditumpangkan bersama untuk mendapatkan cahaya daya yang lebih tinggi; tetapi intinya adalah bahan kerja - tahap tenaga yang dapat mencapai struktur penyongsangan penduduk.

Perlu untuk dapat mencapai penyongsangan populasi, kerana laser adalah sejenis sinaran terangsang. Terdapat proses peralihan lain dalam langkah pemprosesan wafer semikonduktor. Hanya apabila proses sinaran terangsang mencukupi, laser dapat dipaparkan. Proses lain termasuk pelepasan spontan, kelonggaran dan proses lain.

Untuk mencapai penyongsangan penduduk, struktur tahap tenaga umum adalah struktur tiga peringkat. Jadi pelbagai proses antara tahap tenaga dapat dikawal.

Contohnya, merealisasikan laser. Elektron dipam dari tahap tenaga rendah ke tahap tenaga tinggi melalui sumber pam; elektron tidak stabil pada tahap tenaga tinggi, elektron dihentikan pada tahap tenaga perantaraan dengan menambahkan tahap tenaga perantaraan yang agak stabil. Apabila terdapat cukup elektron, cahaya akan menjadi sangat kuat; Di bawah tindakan rongga resonan, ia terus diperkuat, yang merupakan cahaya yang diperkuat oleh sinaran terangsang - laser.

2. Analisis Kes untukWafer Semikonduktor Fabrikasi pada Peranti Optoelektronik

Untuk mencapai output laser 1300nm (1.3um), laser semikonduktor dibuat. Untuk kaedah pembuatan wafer semikonduktor, laser yang diperlukan dihasilkan melalui 0.954eV InAs, dan perubahan tenaga diubah menjadi tenaga elektrik menjadi GaAs, dan kemudian laser output, akhirnya diubah menjadi laser keluaran InAs.

Keseluruhan proses pembuatan wafer semikonduktor GaAs (Rajah di atas), yang pertama adalah struktur yang mendasari:

GaAs dan AlGaAs disusun secara bergantian dan cukup nipis untuk menjadi kisi super. Pengenalan elemen Al membolehkan tahap tenaga GaAs disesuaikan dari 1.424eV hingga 2.168eV, dan tahap tenaga tinggi yang sesuai dapat diperoleh. GaAs digunakan sebagai tahap tenaga tengah untuk mengeluarkan laser pam. Di bawah tindakan elektrik, elektron terus dipam ke tahap tenaga tinggi AlGaAs, dan kemudian turun dari tahap tenaga tengah GaAs.

Kemudian, ia adalah struktur atas:

Output laser dihasilkan dari penyediaan ukuran InA ke tahap nanometer, yang meningkatkan jurang tenaganya dari 0.354eV menjadi 0.954eV (0.954eV = 1240nm · eV / 1300nm), menjadikannya tahap tenaga perantaraan yang baik. Sumber pam adalah laser GaAs yang diperoleh melalui superlattice di bawah. Di bawah tindakan laser yang dihasilkan oleh GaA, elektron terus dipam ke tahap tenaga tinggi GaA, dan kemudian turun dari tahap tenaga tengah InAs.

3. GaN dan Luminescence

Foton Lumi diserap. Untuk mencapai ini dengan lebih mudah, tahap tenaga yang biasanya digunakan mempunyai struktur dengan jurang jalur langsung.

Sebenarnya, selain GaAs dan InP bercahaya di atas, bahan semikonduktor generasi ketiga GaN juga mempunyai jurang jalur langsung. Data semikonduktor biasa ditunjukkan dalam jadual di bawah:

• GaN berasal dari PAM-XIAMEN.

GaN mempunyai jurang band yang lebih besar daripada GaAs dan InP. Dengan menyesuaikan jurang band ini, keluaran cahaya yang lebih luas dapat diperoleh.

Jurang pita GaAs adalah 1.42eV, yang bermaksud bahawa apabila cahaya di bawah 873nm dihasilkan. Terdapat penyerapan yang besar, dan intensiti cahaya tidak akan berfungsi dalam sistem fabrikasi wafer semikonduktor.

Jurang pita InP adalah 1.344eV, yang bermaksud bahawa apabila cahaya di bawah 925nm dihasilkan. Terdapat penyerapan yang besar, dan intensiti cahaya tidak akan berfungsi pada masa ini.

Jurang pita GaN adalah 3.4eV, yang bermaksud bahawa apabila cahaya di bawah 364nm dihasilkan. Terdapat penyerapan yang besar, dan intensiti cahaya tidak akan berfungsi pada masa ini.

Kelebihan GaN dapat menghasilkan cahaya yang dapat dilihat dan sinar ultraviolet. Penggunaan cahaya yang dapat dilihat dalam proses fabrikasi wafer semikonduktor: LED biru untuk menambahkan In dan Al keepitaxial GaN; cahaya panjang gelombang yang lebih rendah mempunyai tenaga yang lebih besar dan kegunaan profesionalnya, seperti pensterilan, penandaan, pemotongan, dll.

Untuk menyediakan peranti GaN,SiC substrattelah dipilih lagi. Lebih terperinci mengenai mengapa memilih substrat SiC untuk fabrikasi wafer semikonduktor, sila rujukAplikasi SiC dalam Peranti Frekuensi Radio.

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.