Epitaxial Mẫu GaN được trồng trên nền Al2O3 (sapphire) và các ngăn xếp có thể tùy chỉnh có sẵn với chất lượng cao và mật độ khuyết tật thấp. Đính kèm là danh sách một số loại màng mỏng GaN trên tấm nền sapphire với các độ dày, loại chất mang và lớp đóng nắp khác nhau mà chúng tôi đã sản xuất:
1. Thông số kỹ thuật của GaN Thin Film Epitaxy PAM160107-GAN
GaN thượng đỉnh số 1 trên nền Sapphire
| lớp | Chất liệu | Độ dày | doping |
| 2 | GaN | 5 µm | – |
| 1 | Bộ đệm C pha tạp-GaN | – | 5E18-1E19 |
| Sapphire bề mặt |
Lưu ý: dung sai độ dày là 4um +/- 1um, và nồng độ chất mang phải <3E17 (không phải nồng độ pha tạp, vì nó là không pha tạp). Nếu bạn muốn nồng độ chất mang <1016, chúng tôi có thể làm được, nhưng chúng tôi cần điều chỉnh sản xuất, dẫn đến chi phí cao hơn.
GaN thượng đỉnh số 2 trên nền Al2O3
| lớp | Chất liệu | Độ dày | doping |
| 2 | GaN | – | n- <1017cm-3 |
| 1 | Bộ đệm U-GaN | 1-2 µm | – |
| Sapphire bề mặt |
Lưu ý: Nồng độ chất mang thông thường phải là (5-8) E16 (không phải nồng độ pha tạp). Và chúng ta không thể thay đổi nồng độ chất mang.
Số 3 GaN Epilayers trên Sapphire
| lớp | Chất liệu | Độ dày | doping |
| 4 | GaN | – | p + 1019cm-3Mg |
| 3 | GaN | 5 µm | – |
| 2 | GaN | – | N + 1019cm-3 |
| 1 | Bộ đệm U-GaN | 1-2 µm | – |
| Sapphire bề mặt |
GaN đơn tinh thể số 4 trên Sapphire
| lớp | Chất liệu | Độ dày | doping |
| 3 | GaN | – | n- <1016cm-3 |
| 2 | GaN | 1 µm | – |
| 1 | Bộ đệm U-GaN | 1-2 µm | – |
| Sapphire bề mặt |
Màng mỏng GaN số 5 trên Sapphire
| lớp | Chất liệu | Độ dày | doping |
| 4 | AlN | – | UID |
| 3 | GaN | – | n- <1016cm-3 |
| 2 | GaN | 1 µm | – |
| 1 | Bộ đệm U-GaN | 1-2 µm | – |
| Sapphire bề mặt |
Mẫu GaN dựa trên Sapphire số 6
| lớp | Chất liệu | Độ dày | doping |
| 3 | AlN | – | UID |
| 2 | GaN | 0,250 µm | – |
| 1 | Bộ đệm C pha tạp-GaN | 1-2 µm | 5E18-1E19 |
| Sapphire bề mặt |
Ghi chú: Đối với các tấm đệm mẫu GaN từ số 3 đến số 6, chúng tôi có thể đạt được mật độ hạt tải điện <10E16 cm-3 trong các lớp khác nhau cụ thể.
Màng mỏng số 7 Gali Nitride Mọc trên nền Sapphire
| lớp | Chất liệu | Độ dày | doping |
| 4 | GaN | – | p + 1019cm-3Mg |
| 3 | GaN | 10 µm | – |
| 2 | GaN | – | N + 1019cm-3 |
| 1 | Bộ đệm U-GaN | 1-2 µm | – |
| Sapphire bề mặt |
2. Lớp đệm cho sự phát triển của màng GaN trên Al2O3
Liệu tất cả các tấm wafer epitaxy GaN có yêu cầu một lớp đệm 1-2 um không? Ví dụ, tấm wafer No.6: 100A nắp AlN và 0,25um GaN, điều này sẽ đặt trực tiếp trên đầu một lớp đệm 1-2 um? Tất cả các tấm đệm GaN / Sapphire đều sẽ yêu cầu 1 lớp đệm 1-2um, lớp chính xác phải là No.6: 100A nắp AlN / 0,25um GaN / lớp đệm-GaN / Sapphire. Các lớp đệm được yêu cầu cho tất cả các tấm đế màng mỏng GaN này do các vấn đề không khớp về mạng tinh thể giữa GaN và đế sapphire.
3. Phương pháp ủ kích hoạt để tăng trưởng phim GaN
Lấy ví dụ về quá trình ủ kích hoạt cho màng mỏng GaN loại p: Quá trình ủ kích hoạt sau sự tăng trưởng sẽ không thực hiện đối với GaN loại p, bạn có thể ủ 10 phút ở 830 độ thông qua RTA để hoạt động. Và nồng độ pha tạp Mg là 2E19cm3. Nồng độ chất mang sẽ là 4,4E17 sau khi kích hoạt. Đặc biệt:
Đối với môi trường xung quanh RTA để kích hoạt Mg, màng mỏng GaN tăng trưởng được ủ trong hỗn hợp khí N2 / O2 tinh khiết cao và tỷ lệ dòng N2: O2 hoạt hóa là 4: 1, tổng thể tích là 5slm (lít tiêu chuẩn trên phút). Nhiệt độ ủ là 830 độ, thời gian là 10 phút. Quá trình này được thực hiện trong lò ủ nhiệt nhanh, không phải lò ủ kiểu ống.
Nồng độ hạt tải điện tự do của màng GaN đơn tinh thể sau khi kích hoạt có thể được đo bằng Hiệu ứng Hall, cắt 5 * 5mm với các tiếp điểm kim loại.
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.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.