Епітаксіальні пластини нітриду галію: вступ до процесу виготовлення

нітрид галію (GaN)епітаксіальна пластиназростання є складним процесом, який часто використовує двоетапний метод. Цей метод включає кілька критичних етапів, включаючи високотемпературну випічку, зростання буферного шару, рекристалізацію та відпал. Ретельно контролюючи температуру на цих стадіях, двоетапний метод вирощування ефективно запобігає викривленню пластин, спричиненому невідповідністю решітки або напругою, що робить його переважним методом виготовлення дляЕпітаксіальні пластини GaNглобально.

1. РозумінняЕпітаксіальні пластини

Анепітаксіальна пластинаскладається з монокристалічної підкладки, на якій вирощується новий монокристалічний шар. Цей епітаксійний шар відіграє вирішальну роль у визначенні приблизно 70% продуктивності кінцевого пристрою, що робить його життєво важливою сировиною у виробництві напівпровідникових мікросхем.

Розташований в ланцюжку напівпровідникової промисловості,епітаксіальні пластинислужити базовим компонентом, що підтримує всю галузь виробництва напівпровідників. Виробники використовують такі передові технології, як хімічне осадження з парової фази (CVD) і молекулярно-променева епітаксія (MBE), щоб осадити та наростити епітаксійний шар на матеріалі підкладки. Потім ці пластини проходять подальшу обробку за допомогою фотолітографії, осадження тонкої плівки та травлення, щоб стати напівпровідниковими пластинами. Згодом цівафлірозрізають на окремі матриці, які потім упаковують і тестують для створення кінцевих інтегральних схем (ІС). Протягом усього процесу виробництва чіпів постійна взаємодія з етапом проектування чіпів має вирішальне значення для забезпечення відповідності кінцевого продукту всім специфікаціям і вимогам до продуктивності.

2. Застосування GaNЕпітаксіальні пластини

Властиві властивості GaN роблятьЕпітаксіальні пластини GaNособливо добре підходить для додатків, що вимагають високої потужності, високої частоти та середньої та низької напруги. Деякі ключові області застосування включають:

Висока напруга пробою: широка заборонена зона GaN дозволяє пристроям витримувати вищі напруги порівняно з традиційними аналогами з кремнію або арсеніду галію. Ця характеристика робить GaN ідеальним для додатків, таких як базові станції 5G і військові радарні системи.

Висока ефективність перетворення: комутаційні пристрої на основі GaN демонструють значно нижчий опір увімкнення порівняно з кремнієвими пристроями, що призводить до зменшення втрат при комутації та підвищення енергоефективності.

Висока теплопровідність: чудова теплопровідність GaN забезпечує ефективне розсіювання тепла, що робить його придатним для застосування у високих потужностях і температурах.

Висока напруженість електричного поля пробою: хоча напруженість електричного поля пробою GaN порівнянна з напругою карбіду кремнію (SiC), такі фактори, як обробка напівпровідників і невідповідність решітки, зазвичай обмежують здатність пристроїв GaN працювати на напругу приблизно до 1000 В, із безпечною робочою напругою, як правило, нижче 650 В.

3. Класифікація GaNЕпітаксіальні пластини

Як напівпровідниковий матеріал третього покоління GaN має численні переваги, включаючи стійкість до високих температур, відмінну сумісність, високу теплопровідність і широку заборонену зону. Це призвело до його широкого застосування в різних галузях промисловості.Епітаксіальні пластини GaNможна класифікувати на основі матеріалу підкладки: GaN-на-GaN, GaN-на-SiC, GaN-на-сапфірі та GaN-на-кремнію. Серед нихПластини GaN-на-кремніюв даний час є найбільш широко використовуваними завдяки їх нижчим виробничим витратам і зрілим виробничим процесам.**