גאַליום ניטרידע אויף סיליציום ווייפער 4 אינטש 6 אינטש טיילערד סי סאַבסטרייט אָריענטירונג, רעסיסטיוויטי און N-טיפּ / פּ-טיפּ אָפּציעס
פֿעיִקייטן
● ברייט באַנדגאַפּ:GaN (3.4 eV) גיט אַ באַטייטיק פֿאַרבעסערונג אין הויך-אָפטקייַט, הויך-מאַכט און הויך-טעמפּעראַטור פאָרשטעלונג קאַמפּערד מיט טראדיציאנעלן סיליציום, וואָס מאכט עס ידעאַל פֿאַר מאַכט דעוויסעס און רף אַמפּלאַפייערז.
● קוסטאָמיזאַבלע סי סאַבסטרייט אָריענטירונג:קלייַבן פון פאַרשידענע סי סאַבסטרייט אָריענטיישאַנז אַזאַ ווי <111>, <100>, און אנדערע צו גלייַכן ספּעציפיש מיטל רעקווירעמענץ.
● קאַסטאַמייזד רעסיסטיוויטי:סעלעקטירן צווישן פאַרשידענע רעסיסטיוויטי אָפּציעס פֿאַר סי, פון האַלב-ינסאַלייטינג צו הויך-ריזיסטיוויטי און נידעריק-ריזיסטיוויטי צו אַפּטאַמייז די פאָרשטעלונג פון די מיטל.
● דאָפּינג טיפּ:בנימצא אין N- אָדער P-טיפּ דאָפּינג צו גלייַכן די רעקווירעמענץ פון מאַכט דעוויסעס, רף טראַנזיסטערז אָדער לעדס.
● הויך ברייקדאַון וואָולטידזש:GaN-on-Si ווייפערז האָבן הויך ברייקדאַון וואָולטידזש (אַרויף צו 1200 וו), אַלאַוינג זיי צו שעפּן הויך-וואָולטידזש אַפּלאַקיישאַנז.
● פאַסטער סוויטשינג ספּידז:GaN האט העכער עלעקטראָן מאָביליטי און נידעריקער סוויטשינג לאָססעס ווי סיליציום, וואָס מאכט GaN-on-Si ווייפערז ידעאַל פֿאַר הויך-גיכקייַט סערקאַץ.
● ימפּרוווד טערמאַל פאָרשטעלונג:טראָץ די נידעריק טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון סיליציום, GaN-on-Si נאָך אָפפערס העכער טערמאַל פעסטקייַט, מיט בעסער היץ דיסיפּיישאַן ווי טראדיציאנעלן סיליציום דעוויסעס.
טעכניש ספּעסאַפאַקיישאַנז
| פּאַראַמעטער | ווערט |
| ווייפער גרייס | 4-אינטש, 6-אינטש |
| סי סאַבסטרייט אָריענטירונג | <111>, <100>, מנהג |
| סי רעסיסטיוויטי | הויך-רעסיסטיוויטי, האַלב-ינסאַלייטינג, נידעריק-רעסיסטיוויטי |
| דאָפּינג טיפּ | נ-טיפּ, פּ-טיפּ |
| גאַן שיכטע גרעב | 100 nm - 5000 nm (קוסטאָמיזאַבלע) |
| אַלגאַן באַריער שיכטע | 24% - 28% על (טיפּיש 10-20 נם) |
| ברייקדאַון וואָולטידזש | 600 וו - 1200 וו |
| עלעקטראָן מאָביליטי | 2000 סענטימעטער²/V·s |
| סוויטשינג אָפטקייַט | אַרויף צו 18 GHz |
| ווייפער ייבערפלאַך ראַפנאַס | RMS ~0.25 נם (AFM) |
| גאַן בלאַט קעגנשטעל | 437.9 Ω·קם² |
| גאַנץ וואַפער וואַרפּ | < 25 μm (מאַקסימום) |
| טערמאַל קאַנדאַקטיוואַטי | 1.3 - 2.1 וו / סענטימעטער · ק |
אַפּפּליקאַטיאָנס
מאַכט עלעקטראָניקס: GaN-on-Si איז ידעאַל פֿאַר מאַכט עלעקטראָניק אַזאַ ווי מאַכט אַמפּלאַפייערז, קאַנווערטערז און ינווערטערס געניצט אין רינואַבאַל ענערגיע סיסטעמען, עלעקטריק וועהיקלעס (עווס) און ינדאַסטרי עקוויפּמענט. זייַן הויך ברייקדאַון וואָולטידזש און נידעריק אויף-קעגנשטעל ינשורז עפעקטיוו מאַכט קאַנווערזשאַן, אפילו אין הויך-מאַכט אַפּלאַקיישאַנז.
רף און מייקראַווייוו קאָמוניקאַציע: GaN-on-Si ווייפערז פאָרשלאָגן הויך-אָפטקייַט קייפּאַבילאַטיז, מאכן זיי גאנץ פֿאַר רף מאַכט אַמפּלאַפייערז, סאַטעליט קאָמוניקאַציע, ראַדאַר סיסטעמען און 5G טעקנאַלאַדזשיז. מיט העכער סוויטשינג ספּידז און די פיייקייט צו אַרבעטן אין העכער פריקוואַנסיז (אַרויף צו18 גהז), GaN דעוויסעס פאָרשלאָגן העכער פאָרשטעלונג אין די אַפּלאַקיישאַנז.
אַוטאָמאָטיווע עלעקטראָניק: GaN-on-Si איז געניצט אין אָטאַמאָוטיוו מאַכט סיסטעמען, אַרייַנגערעכנטאָנ-באָרד טשאַרדזשערז (OBCs)אוןדק-דק קאַנווערטערז. זיין פיייקייט צו אַרבעטן אין העכער טעמפּעראַטורעס און וויטסטאַנד העכער וואָולטידזש לעוועלס מאכט עס אַ גוט פּאַסיק פֿאַר עלעקטריק פאָרמיטל אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן שטאַרק מאַכט קאַנווערזשאַן.
געפירט און אָפּטאָילעקטראָניקס: GaN איז דער מאַטעריאַל פון ברירה פֿאַר בלוי און ווייַס לעדס. GaN-on-Si ווייפערז זענען געניצט צו פּראָדוצירן הויך-עפעקטיוו געפירט לייטינג סיסטעמען, פּראַוויידינג ויסגעצייכנט פאָרשטעלונג אין לייטינג, אַרויסווייַזן טעקנאַלאַדזשיז און אָפּטיש קאָמוניקאַציע.
ק&א
ק 1: וואָס איז די מייַלע פון GaN איבער סיליציום אין עלעקטראָניש דעוויסעס?
א 1:GaN האט אַברייטער באַנדגאַפּ (3.4 eV)ווי סיליציום (1.1 eV), וואָס אַלאַוז עס צו וויטסטאַנד העכער וואָולטאַדזשאַז און טעמפּעראַטורעס. דעם פאַרמאָג ינייבאַלז GaN צו שעפּן הויך-מאַכט אַפּלאַקיישאַנז מער יפישאַנטלי, רידוסינג מאַכט אָנווער און ינקריסינג סיסטעם פאָרשטעלונג. GaN אויך אָפפערס פאַסטער סוויטשינג ספּידז, וואָס זענען קריטיש פֿאַר הויך-אָפטקייַט דעוויסעס אַזאַ ווי רף אַמפּלאַפייערז און מאַכט קאַנווערטערז.
ק 2: קען איך קאַסטאַמייז די סי סאַבסטרייט אָריענטירונג פֿאַר מיין אַפּלאַקיישאַן?
A2:יאָ, מיר פאָרשלאָגןקוסטאָמיזאַבלע סי סאַבסטרייט אָריענטיישאַנזאַזאַ ווי<111>, <100>, און אנדערע אָריענטיישאַנז דיפּענדינג אויף דיין מיטל רעקווירעמענץ. די אָריענטירונג פון די סי סאַבסטרייט פיעסעס אַ שליסל ראָלע אין די פאָרשטעלונג פון די מיטל, אַרייַנגערעכנט עלעקטריקאַל קעראַקטעריסטיקס, טערמאַל נאַטור און מעטשאַניקאַל פעסטקייַט.
ק 3: וואָס זענען די בענעפיץ פון ניצן GaN-on-Si ווייפערז פֿאַר הויך-אָפטקייַט אַפּלאַקיישאַנז?
A3:GaN-on-Si ווייפערז פאָרשלאָגן העכערסוויטשינג ספּידז, ענייבאַלינג פאַסטער אָפּעראַציע אין העכער פריקוואַנסיז קאַמפּערד מיט סיליציום. דאָס מאכט זיי ידעאַל פֿאַרRFאוןמייקראַווייוואַפּלאַקיישאַנז, ווי געזונט ווי הויך-אָפטקייַטמאַכט דעוויסעסאַזאַ וויHEMTs(היגה עלעקטראָן מאָביליטי טראַנסיסטאָרס) אוןרף אַמפּלאַפייערז. די העכער עלעקטראָן מאָביליטי פון GaN אויך רעזולטאטן אין נידעריקער סוויטשינג לאָססעס און ימפּרוווד עפעקטיווקייַט.
ק 4: וואָס דאָפּינג אָפּציעס זענען בנימצא פֿאַר GaN-on-Si ווייפערז?
A4:מיר פאָרשלאָגן ביידעN-טיפּאוןפּ-טיפּדאָפּינג אָפּציעס, וואָס זענען קאַמאַנלי געניצט פֿאַר פאַרשידענע טייפּס פון סעמיקאַנדאַקטער דעוויסעס.N-טיפּ דאָפּינגאיז ידעאַל פֿאַרמאַכט טראַנזיסטערזאוןרף אַמפּלאַפייערז, בשעתפּ-טיפּ דאָפּינגאיז אָפט געניצט פֿאַר אָפּטאָילעקטראָניק דעוויסעס ווי לעדס.
מסקנא
אונדזער קאַסטאַמייזד גאַליום ניטרידע אויף סיליציום (גאַן-אויף-סי) וואַפערס צושטעלן די ידעאַל לייזונג פֿאַר הויך-אָפטקייַט, הויך-מאַכט און הויך-טעמפּעראַטור אַפּלאַקיישאַנז. מיט קוסטאָמיזאַבלע סי סאַבסטרייט אָריענטיישאַנז, רעסיסטיוויטי און N-טיפּ / פּ-טיפּ דאָפּינג, די ווייפערז זענען טיילערד צו טרעפן די ספּעציפיש באדערפענישן פון ינדאַסטריז ריינדזשינג פון מאַכט עלעקטראָניק און אָטאַמאָוטיוו סיסטעמען צו רף קאָמוניקאַציע און געפירט טעקנאַלאַדזשיז. ליווערידזשינג די העכער פּראָפּערטיעס פון GaN און די סקאַלאַביליטי פון סיליציום, די ווייפערז פאָרשלאָגן ימפּרוווד פאָרשטעלונג, עפעקטיווקייַט און צוקונפֿט-פּרופינג פֿאַר ווייַטער-דור דעוויסעס.
דעטאַילעד דיאַגראַמע
