אפיוופרים של Gallium Nitride
GINECHIP מספקת אפיוופרים של GaN-on-sapphire בטווח 2″–8″ עם כיוון C-plane (0001), שכבות GaN epi בעובי 2–8 μm, ודופינג מסוג UID, N-type Si או P-type Mg. הגידול באמצעות MOCVD, HVPE ו-ELOG תומך ביישומי LED, אלקטרוניקת הספק, RF ואופטו-אלקטרוניקה.
סקירה כללית
ניטריד הגליום (GaN) על ספיר משלב פער פס ישיר של 3.4 eV עם שדה קריטי גבוה של 3.3 MV/cm וניידות אלקטרונים של 2DEG של 2,000 cm²/V·s.
פרוסות האפיטקסי של GaN על ספיר שלנו זמינות בקטרים 2″–8″ עם מצעי ספיר C-plane (0001), עובי אפי של GaN של 2–8 μm, ואפשרויות דופינג: UID, Si מסוג N או Mg מסוג P.
בכל התבניות הסטנדרטיות כלולים: XRD FWHM (0002) מתחת ל-300 arcsec, צפיפות דיסלוקציות מתחת ל-5×10⁸/cm² ושכבת חיץ AlN בעובי 20–30 nm, עם סימון בלייזר בהתאם ל-SEMI M12/M13.
תבניות GaN בדרגת פרימיום עם צפיפות דיסלוקציות < 1×10⁸/cm² ו-XRD FWHM < 200 arcsec.
שיטות גידול אפיטקסי
אנחנו מגדלים GaN על ספיר באמצעות MOCVD, HVPE ו-ELOG כדי להתאים לדרישות שונות בנוגע לאחידות, עובי ואיכות גביש.
דרגת ייצור MOCVD
2″–8″ · תפוקה גבוהה · אחידות ±5%
MOCVD מספק פרוסות אפי מסוג GaN-on-sapphire בכמויות גדולות בקטרים של 2″–8″, עם אחידות עובי ±5% וצפיפות דיסלוקציות הנמוכה מ-5×10⁸/cm² — לעקביות ברמת ייצור.
דרגת מומחיות HVPE
2″–4″ · קצב גדילה 50–200 μm/hr
HVPE מגדל שכבות GaN עבות, חופשיות לעמידה ושכבות ייעודיות בקצב של 50–200 μm/hr, עם צפיפות דיסלוקציות נמוכה מ-1×10⁷/cm², עבור מבני התקנים תובעניים.
ELOG דרגת לייזר
2″–4″ · < 5×10⁶/cm² · תהליך רב-שלבי
ELOG מפחית את צפיפות הדיסלוקציות מתחת ל-5×10⁶/cm² באמצעות epitaxial lateral overgrowth, ומייצר תבניות ברמת לייזר עבור יישומי דיודות לייזר כחולות.
השוואת שיטות גידול
השוו בין MOCVD, HVPE ו-ELOG כדי להתאים לעדיפות שלכם — קצב תפוקה בייצור, שכבות עבות או צפיפות דיסלוקציות נמוכה במיוחד.
MOCVD — הבחירה לייצור
MOCVD מספק פרוסות אפי בכמות גבוהה עם אחידות עובי ±5% וצפיפות דיסלוקציות מתחת ל-5×10⁸/cm² כדי להבטיח איכות עקבית ברמת ייצור.
HVPE — עובי ורכיבים ייעודיים
HVPE מגדל שכבות GaN עבות או שכבות במבנה חופשי בקצב 50–200 μm/ש׳ עם צפיפות דיסלוקציות מתחת ל-1×10⁷/cm² עבור מבני התקנים תובעניים.
ELOG — לרמת לייזר
ELOG משתמשת ב-epitaxial lateral overgrowth כדי לדחוף את צפיפות הדיסלוקציות מתחת ל-5×10⁶/cm² עבור תבניות ברמת לייזר.
השוואת חומרים
השוו את GaN לסיליקון (Si), GaAs ו-4H-SiC לפי פער האנרגיה (bandgap), השדה הקריטי, הניידות, מהירות הרוויה וביצועים תרמיים.
| פרמטר | GaN | סיליקון (Si) | GaAs | 4H-SiC |
|---|---|---|---|---|
| Bandgap (eV) | 3.4 (direct) | 1.12 (indirect) | 1.42 (direct) | 3.26 (indirect) |
| Critical Field (MV/cm) | 3.3 | 0.3 | 0.4 | 2.8 |
| Electron Mobility (cm²/V·s) | 2,000 (2DEG) | 1,350 | 8,500 | 900 |
| Saturation Velocity (10⁷ cm/s) | 2.5 | 1.0 | 1.2 | 2.0 |
| Thermal Conductivity (W/m·K) | 130 (bulk) / 250 (SiC) | 150 | 55 | 490 |
| Max Operating Temp (°C) | > 500 | 150 | 200 | > 600 |
| JFOM (Johnson Figure of Merit) | 760 | 1 | 3 | 280 |
| BFOM (Baliga FOM, relative) | 650 | 1 | 15 | 130 |
אלקטרוניקת הספק עם GaN
השדה הקריטי הגבוה של GaN הוא 3.3 MV/cm וניידות 2DEG היא 2,000 cm²/V·s — שילוב שמספק מיתוג הספק יעיל מאוד עם הפסדי הולכה והפסדי מיתוג נמוכים יותר מאשר בסיליקון.
עם Johnson Figure of Merit של 760 ו-Baliga Figure of Merit של 650 (יחסית לסיליקון = 1), GaN מאפשר ממירי הספק קומפקטיים בתדר גבוה עבור מרכזי נתונים, מטעני EV ואנרגיה מתחדשת.
תבניות GaN-on-sapphire המדורגות לפיתוח התקני הספק במתח גבוה ובטמפרטורה גבוהה.
מפרטים טכניים
| פרמטר | טווח זמין |
|---|---|
| מצע בסיס | C-plane sapphire (0001), 430μm or 650μm thickness |
| עובי שכבת אפי GaN | 2μm, 3.5μm, 5μm, 8μm (custom on request) |
| אפשרויות אילוח | UID (unintentionally doped), N-type Si-doped, P-type Mg-doped |
| צפיפות דיסלוקציות | < 5×10⁸/cm² (typical); < 1×10⁸/cm² (premium grade) |
| התנגדות יריעה | N-type: 300–800 Ω/sq; UID: > 10⁶ Ω/sq |
| חספוס פני שטח | Ra < 0.5nm (AFM 5×5μm scan) |
| קימור פרוסה | ≤ 40μm (4″); ≤ 80μm (6″); ≤ 120μm (8″) |
| קטרים זמינים | 2″ (50.8mm), 4″ (100mm), 6″ (150mm), 8″ (200mm) |
| שכבת חיץ AlN | 20–30nm, included in all standard templates |
| XRD FWHM (0002) | < 300 arcsec (typical); < 200 arcsec (premium) |
| XRD FWHM (10-12) | < 500 arcsec (typical); < 350 arcsec (premium) |
| פס האסור של GaN | 3.4 eV (direct, wurtzite crystal structure) |
| התפשטות תרמית של ספיר | 7.5×10⁻⁶/K (a-axis); 8.5×10⁻⁶/K (c-axis) at 300K |
| מקדם שבירה של ספיר | nₒ = 1.768, nₑ = 1.760 at 633nm |
| גימור גב | As-cut, lapped, or polished per customer specification |
| סימון לייזר | SEMI M12/M13 compliant: soft-mark on front or back side |
| ספירת חלקיקים @ 0.3μm | ≤ 20 particles (laser surface scan) |
| אריזה | Vacuum-sealed single-wafer containers, Class 100 cleanroom |
| תאימות לתקנים | SEMI Standards, RoHS, REACH |
יישומים
תאורת LED ותצוגות
פס רחב ישיר (3.4 eV) תומך ב-LED כחולים ו-UV יעילים עבור תאורה כללית, תאורת רקע ותצוגות בעוצמת בהירות גבוהה.
אלקטרוניקה להספק
שדה קריטי גבוה (3.3 MV/cm) וניידות אלקטרונים של 2DEG של 2,000 cm²/V·s מאפשרים התקני מיתוג הספק בעלי יעילות גבוהה ומתח גבוה.
אב-טיפוס לפיתוח
עובי אפי מותאם אישית (2–8 μm) ואפשרויות דופ (UID, Si, Mg) תומכים באבטיפוס מהיר ובפיתוח תהליך.
מגברי RF
מהירות הרוויה גבוהה (2.5×10⁷ cm/s) מאפשרת מגברי RF בתדר גבוה ובעוצמה גבוהה עבור תחנות בסיס ומכ"ם.
חיישנים וגלאים
פס רחב ויציבות תרמית של GaN מאפשרים חיישנים וגלאים עמידים במיוחד לסביבות קשות.
לוויינים וחלל
פעולה בטמפרטורה גבוהה (מעל 500 °C) וסבילות לקרינה מתאימות למערכות הספק של לוויינים וחלל.
איכות והסמכה
GINECHIP מייצרת פרוסות GaN-on-sapphire epiwafers תחת תקן ISO 9001:2015 עם בדיקה של 100%, סימון בלייזר התואם SEMI M12/M13, ותאימות RoHS/REACH.
קבלו epiwafers של GaN-on-sapphire
שלחו לנו את דרישות עובי האפיטקסיה, סוג/רמת הדופינג וקוטר — והצוות שלנו יחזור אליכם עם הצעת מחיר מותאמת.