GaN em substrato de SiC

GaN em substrato de SiC

Modelo de GaN com um lado polido e etapa atômica está disponível, que é cultivada em substrato de eixo C 4H ou 6H SiC (0001). O crescimento de GaN no substrato de SiC pode atingir menor expansão térmica, menor incompatibilidade de rede e excelente condutividade térmica, dando assim um jogo completo às características de GaN. Devido à melhor dissipação de calor, GaN em substrato de SiC é muito adequado para a fabricação de dispositivos de baixa energia e alta potência. A seguir está a especificação detalhada do wafer epitaxial GaN-on-SiC:

GaN em substrato de SiC

1. Especificação de GaN em substrato de SiC

Item 1:

Wafers P-GaN no modelo SiC (PAMP20230-GOS)

GaN em SiC, tipo p
2 ″ dia, tipo p,
Espessura: 2um
Orientação: eixo C (0001) +/- 1,0 °
XRD (102) <300arc.sec
XRD (002) <400arc.seg
Substrato: substrato de SiC, semi-isolante, C (0001)
Estrutura: GaN em SiC (0001).
Single Side Polished, Epi-ready, com etapas atômicas

Item 2:

GaN em SiC, (2 ") 50,8 ± 1 mm (PAM200818-G-SIC)

wafers u-GaN em molde de carboneto de silício
Espessura da camada de GaN: 1,8um
Camada de GaN: tipo n, dopado com Si
XRD (102) <300arc.sec
XRD (002) <400arc.seg
Lado único polido, Epi-ready, Ra <0,5 nm
Concentração do portador: 5E17 ~ 5E18.

2. Sobre GaN em SiC Epitaxy

O wafer 6H-SiC de alta qualidade é um substrato ideal para o cultivo de epitaxia GaN. O efeito de deformação residual na interface pode ser reduzido por causa da correspondência de rede quase perfeita. A epi-camada de GaN cultivada em SiC pode ser cultivada por MBE, MOCVD e técnicas de sublimação em sanduíche. Entre eles, o uso da sublimação em sanduíche para cultivar um filme fino de GaN em substrato 6H SiC tem melhor qualidade de propriedades cristalinas e ópticas do que o cultivado por MBE e MOCVD.

Pesquisas do GaN na fundição de SiC mostram que a morfologia da superfície epitaxial e a fotoluminescência do GaN no substrato de SiC são fortemente afetadas pela polaridade do substrato. A polaridade de (0001) GaN está mudando com a polaridade do plano basal do substrato de SiC. Quando o substrato usa C como o plano final, uma ligação CN é formada entre o átomo C e o átomo N. Há uma pequena sobreposição entre a parte inferior da banda de condução e o topo da banda de valência no nível de Fermi, e uma lacuna de pseudo-energia aparece, refletindo o forte efeito de formação de ligações entre cada átomo. E sua energia de ligação de interface é -5,5489eV, que é ligeiramente maior do que a energia de ligação da estrutura de interface do átomo de Si da parte superior que adsorve N -5,5786eV.

Como o tamanho de Substratos SiC continua a se expandir, wafers epitaxiais de GaN com menos defeitos e melhor qualidade serão desenvolvidos.

3. Aplicações de crescimento epitaxial de GaN em substrato de bolacha de SiC

GaN e SiC foram amplamente estudados para sistemas de comutação de energia de alta eficiência. Agora, o GaN no transistor SiC tem mostrado grande desempenho e potencial do material de gap largo para dispositivos de energia.

Além disso, o amplificador de alta potência fabricado em GaN em wafer de SiC pode operar na faixa de frequência de 9 GHz a 10 GHz e é adequado para aplicações de radar pulsado. O amplificador tem um ganho de três estágios, pode fornecer um grande ganho de sinal superior a 30 dB e uma eficiência superior a 50%, pode atender aos requisitos de energia DC do sistema mais baixos e fornecer suporte para simplificar as soluções de gerenciamento térmico do sistema. A tecnologia GaN on SiC simplifica a integração do sistema e oferece excelente desempenho. Em suma, GaN em substrato de SiC terá um papel importante em aplicações 5G.

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