Epitaxial GaN -mall odlade på Al2O3 (safir) substrat och anpassningsbara staplar finns tillgängliga med hög kvalitet och låg defektdensitet. Bifogat är en lista över flera typer av GaN-tunnfilm på safirsubstratskivor med olika tjocklekar, bärartyper och täckskikt som vi tillverkade:
1. Specifikationer för GaN Thin Film Epitaxy PAM160107-GAN
Nr 1 Epitaxial GaN på safirsubstrat
| Lager | Material | Tjocklek | Doping |
| 2 | GaN | 5 µm | – |
| 1 | C-dopad-GaN-buffert | – | 5E18-1E19 |
| safirsubstrat |
Anmärkning: tjocklekstoleransen är 4um +/-1um, och bärarkoncentrationen bör vara <3E17 (inte dopningskoncentration, eftersom den är odopad). Om du vill ha bärarkoncentration <1016, vi kan göra det, men vi måste anpassa produktionen, vilket leder till högre kostnader.
Nr.2 Epitaxial GaN på Al2O3-substrat
| Lager | Material | Tjocklek | Doping |
| 2 | GaN | – | n- < 1017centimeter-3 |
| 1 | U-GaN-buffert | 1-2 µm | – |
| safirsubstrat |
Anmärkning: Den vanliga bärarkoncentrationen bör vara (5-8) E16 (ej dopningskoncentration). Och vi kan inte ändra bärarkoncentrationen.
No.3 GaN Epilayers på Sapphire
| Lager | Material | Tjocklek | Doping |
| 4 | GaN | – | p+ 1019centimeter-3Mg |
| 3 | GaN | 5 µm | – |
| 2 | GaN | – | N+ 1019centimeter-3 |
| 1 | U-GaN-buffert | 1-2 µm | – |
| safirsubstrat |
No.4 Single-Crystal GaN på Sapphire
| Lager | Material | Tjocklek | Doping |
| 3 | GaN | – | n- < 1016centimeter-3 |
| 2 | GaN | 1 µm | – |
| 1 | U-GaN-buffert | 1-2 µm | – |
| safirsubstrat |
No.5 GaN Thin Film on Sapphire
| Lager | Material | Tjocklek | Doping |
| 4 | AIN | – | UID |
| 3 | GaN | – | n- < 1016centimeter-3 |
| 2 | GaN | 1 µm | – |
| 1 | U-GaN-buffert | 1-2 µm | – |
| safirsubstrat |
No.6 Sapphire-baserad GaN-mall
| Lager | Material | Tjocklek | Doping |
| 3 | AIN | – | UID |
| 2 | GaN | 0,250 µm | – |
| 1 | C-dopad-GaN-buffert | 1-2 µm | 5E18-1E19 |
| safirsubstrat |
Anmärkning: För GaN mall-wafers från nr 3 till nr 6 kan vi uppnå bärartätheter <10E16 cm-3 i specifika olika lager.
Nr 7 galliumnitrid tunna filmer odlade på safirsubstrat
| Lager | Material | Tjocklek | Doping |
| 4 | GaN | – | p+ 1019centimeter-3Mg |
| 3 | GaN | 10 µm | – |
| 2 | GaN | – | N+ 1019centimeter-3 |
| 1 | U-GaN-buffert | 1-2 µm | – |
| safirsubstrat |
2. Buffertlager för tillväxt av GaN-film på Al2O3
Kommer alla GaN-epitaxskivor att kräva ett 1-2 um buffertlager? Till exempel, skivan No.6: 100A AlN cap och 0,25um GaN, kommer detta att sätta direkt på toppen av ett 1-2 um buffertlager? GaN/Sapphire wafers kommer alla att kräva 1 1-2um buffertlager, det exakta bör vara nr 6: 100A AlN cap/ 0,25um GaN/buffertlager-GaN/Sapphire. Buffertskikt krävs för alla dessa GaN-tunnfilmssubstratskivor på grund av gallerfelmatchningsproblemen mellan GaN och safirsubstratet.
3. Metod för aktiveringsglödgning för GaN-filmtillväxt
Ta aktiveringsglödgningen för p-typ GaN tunnfilm till exempel: En aktiveringsglödgning efter tillväxt kommer inte att fungera för p-typ GaN, du kan glödga 10 minuter i 830 grader genom RTA till aktiv. Och Mg-dopningskoncentrationen är 2E19cm3. Bärarkoncentrationen skulle vara 4,4E17 efter aktivering. Specifikt:
För omgivningen av RTA för Mg-aktivering glödgas den odlade GaN-tunnfilmen i högren N2/O2-gasblandning och aktiveringen av N2:O2-flödesförhållandet är 4:1, den totala volymen på 5 slm (standard liter per minut). Glödgningstemperaturen är 830 grader, och tiden är 10 minuter. Denna process görs i en glödgningsugn med snabb uppvärmning, inte i en glödgningsugn av rörtyp.
Den fria bärarkoncentrationen av enkristall GaN-film efter aktivering kan mätas med Hall Effect, skärning 5*5 mm med metallkontakter.
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.
För mer information, kontakta oss via e-post på victorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.