Os campos de aplicação dos wafers de SiC e dos wafers de GaN são divididos principalmente em campo de potência eletrônica, campo de radiofrequência, campo optoeletrônico e outros campos. Entre eles, o campo de potência eletrônico e o campo de radiofrequência são as aplicações mais importantes, e as vantagens do uso de material SiC são óbvias. Essas duas áreas foram apresentadas antes, e as técnicas de fabricação de wafer de semicondutor de GaN e SiC para dispositivos optoeletrônicos serão discutidas na próxima parte.

1. Fabricação de wafer de semicondutor em termos de Luminescência

Em primeiro lugar, vamos iniciar as etapas do processo de fabricação de wafer de semicondutor com luminescência. Os semicondutores têm uma lacuna de banda, que pode ser usada para emitir luz laser.

Um laser prático tem três elementos: fonte da bomba, substância de trabalho e cavidade ressonante. A fonte da bomba é como uma fonte de energia, dando energia ao material de trabalho para emitir luz laser; a cavidade ressonante permite que os lasers sejam sobrepostos para obter luz de maior potência; mas o núcleo é o material de trabalho - o nível de energia que pode atingir a estrutura de inversão populacional.

É preciso conseguir a inversão da população, pois o laser é um tipo de radiação estimulada. Existem outros processos de transição nas etapas de processamento de wafer de semicondutor. Somente quando o processo de radiação estimulada é suficiente, o laser pode ser exibido. Outros processos incluem emissão espontânea, relaxamento e outros processos.

Para conseguir a inversão da população, a estrutura de nível de energia comum é uma estrutura de três níveis. Assim, os vários processos entre os níveis de energia podem ser controlados.

Por exemplo, a realização do laser. O elétron é bombeado do nível de baixa energia para o nível de alta energia através da fonte da bomba; o elétron é instável no nível de alta energia, os elétrons são interrompidos no nível de energia intermediário pela adição de um nível de energia intermediário relativamente estável. Quando houver elétrons suficientes, a luz será muito forte; Sob a ação da cavidade ressonante, ela é continuamente amplificada, que é a luz amplificada pela radiação estimulada - laser.

2. Análise de caso paraSemiconductor Wafer Fabricação em Dispositivos Optoeletrônicos

A fim de atingir uma saída de laser de 1300nm (1,3um), um laser semicondutor foi feito. Para o método de fabricação de wafer de semicondutor, o laser necessário é emitido por InAs de 0,954eV e a mudança de energia é convertida em energia elétrica em GaAs e, em seguida, laser de saída, finalmente convertido em laser de saída InAs.

Todo o processo de fabricação de wafer de semicondutor GaAs (Figura acima), o primeiro é a estrutura subjacente:

GaAs e AlGaAs são alternadamente arranjados e finos o suficiente para ser uma super rede. A introdução do elemento Al permite que o nível de energia de GaAs seja ajustado de 1,424eV a 2,168eV, e o alto nível de energia correspondente pode ser obtido. GaAs é usado como um nível de energia médio para produzir o laser da bomba. Sob a ação da eletricidade, os elétrons são continuamente bombeados para o nível de alta energia de AlGaAs e, em seguida, saltam do nível médio de energia de GaAs.

Então, é a estrutura superior:

A saída do laser é derivada da preparação do tamanho do InAs para o nível nanométrico, o que aumenta seu gap de energia de 0,354eV para 0,954eV (0,954eV = 1240nm · eV / 1300nm), tornando-o um bom nível de energia intermediário. A fonte da bomba é um laser GaAs obtido por meio da superrede abaixo. Sob a ação do laser gerado por GaAs, os elétrons são continuamente bombeados para o nível de alta energia de GaAs e, em seguida, saltam do nível médio de energia de InAs.

3. GaN e luminescência

Fótons Lumi absorvidos. Para conseguir isso de forma mais conveniente, o nível de energia geralmente utilizado tem uma estrutura com um gap direto.

Na verdade, além dos GaAs e InP luminosos acima, o material semicondutor de terceira geração GaN também tem um gap direto. Os dados de semicondutores comuns são mostrados na tabela abaixo:

• GaN é de PAM-XIAMEN.

GaN tem um gap maior do que GaAs e InP. Ajustando esta lacuna de banda, uma faixa mais ampla de saída de luz pode ser obtida.

O gap de GaAs é 1,42eV, o que significa que quando a luz abaixo de 873nm é gerada. Haverá uma grande absorção e a intensidade da luz não funcionará em sistemas de fabricação de pastilhas semicondutoras.

O gap de InP é 1.344eV, o que significa que quando a luz abaixo de 925nm é gerada. Haverá grande absorção e a intensidade da luz não funcionará neste momento.

O gap de GaN é 3.4eV, o que significa que quando a luz abaixo de 364nm é gerada. Haverá uma grande absorção e a intensidade da luz não funcionará neste momento.

É a vantagem do GaN que pode produzir luz visível e luz ultravioleta. O uso da luz visível no processo de fabricação de wafer de semicondutor: o LED azul é para adicionar In e Al aoGaN epitaxial; luz de menor comprimento de onda tem maior energia e seus usos profissionais, como esterilização, marcação, corte, etc.

A fim de preparar os dispositivos GaN,substrato SiCfoi selecionado novamente. Quanto mais detalhes sobre por que escolher substrato de SiC para a fabricação de wafer de semicondutor, consulteA aplicação SiC em dispositivos de radiofrequência.

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