GaN-op-diamantwafers 4 inch 6 inch Totale epi-dikte (micron) 0,6 ~ 2,5 of aangepast voor hoogfrequente toepassingen
Eigenschappen
Wafergrootte:
Verkrijgbaar in diameters van 4 en 6 inch voor veelzijdige integratie in diverse halfgeleiderproductieprocessen.
Er zijn aanpassingsopties beschikbaar voor de wafergrootte, afhankelijk van de vereisten van de klant.
Dikte van de epitaxiale laag:
Bereik: 0,6 µm tot 2,5 µm, met opties voor aangepaste diktes op basis van specifieke toepassingsbehoeften.
De epitaxiale laag is ontworpen om hoogwaardige GaN-kristalgroei te garanderen, met een geoptimaliseerde dikte om vermogen, frequentierespons en thermisch beheer in evenwicht te brengen.
Thermische geleidbaarheid:
De diamantlaag zorgt voor een extreem hoge thermische geleidbaarheid van circa 2000-2200 W/m·K, waardoor warmte van apparaten met een hoog vermogen efficiënt wordt afgevoerd.
GaN-materiaaleigenschappen:
Grote bandgap: De GaN-laag profiteert van een grote bandgap (~3,4 eV), waardoor deze in zware omstandigheden, bij hoge spanning en bij hoge temperaturen kan worden gebruikt.
Elektronenmobiliteit: hoge elektronenmobiliteit (ca. 2000 cm²/V·s), wat leidt tot sneller schakelen en hogere operationele frequenties.
Hoge doorslagspanning: de doorslagspanning van GaN is veel hoger dan die van conventionele halfgeleidermaterialen, waardoor het geschikt is voor toepassingen die veel energie verbruiken.
Elektrische prestaties:
Hoge vermogensdichtheid: GaN-on-Diamond-wafers leveren een hoog vermogen en blijven toch compact. Ideaal voor eindversterkers en RF-systemen.
Lage verliezen: De combinatie van de efficiëntie van GaN en de warmteafvoer van diamant zorgt voor lagere vermogensverliezen tijdens gebruik.
Oppervlaktekwaliteit:
Epitaxiale groei van hoge kwaliteit: de GaN-laag wordt epitaxiaal gegroeid op het diamantsubstraat, waardoor minimale dislocatiedichtheid, hoge kristalkwaliteit en optimale apparaatprestaties worden gegarandeerd.
Uniformiteit:
Uniformiteit van dikte en samenstelling: Zowel de GaN-laag als het diamantsubstraat behouden een uitstekende uniformiteit, wat cruciaal is voor consistente prestaties en betrouwbaarheid van het apparaat.
Chemische stabiliteit:
Zowel GaN als diamant bieden een uitzonderlijke chemische stabiliteit, waardoor deze wafers betrouwbaar presteren in zware chemische omgevingen.
Toepassingen
RF-vermogensversterkers:
GaN-on-Diamond-wafers zijn ideaal voor RF-vermogensversterkers in telecommunicatie, radarsystemen en satellietcommunicatie en bieden zowel een hoge efficiëntie als betrouwbaarheid bij hoge frequenties (bijvoorbeeld 2 GHz tot 20 GHz en hoger).
Microgolfcommunicatie:
Deze wafers zijn uitermate geschikt voor microgolfcommunicatiesystemen, waarbij een hoog vermogen en minimale signaalverslechtering van cruciaal belang zijn.
Radar- en sensortechnologieën:
GaN-on-Diamond-wafers worden veel gebruikt in radarsystemen en leveren robuuste prestaties in hoogfrequente en hoogvermogentoepassingen, met name in de militaire, automobiel- en lucht- en ruimtevaartsector.
Satellietsystemen:
In satellietcommunicatiesystemen zorgen deze wafers voor de duurzaamheid en hoge prestaties van eindversterkers, die onder extreme omgevingsomstandigheden kunnen werken.
Hoogvermogen elektronica:
Dankzij de thermische beheermogelijkheden van GaN-on-Diamond zijn ze geschikt voor elektronica met een hoog vermogen, zoals vermogensomvormers, omvormers en solid-state-relais.
Thermische beheersystemen:
Dankzij de hoge thermische geleidbaarheid van diamant kunnen deze wafers worden gebruikt in toepassingen die een robuust thermisch beheer vereisen, zoals krachtige LED- en lasersystemen.
Vragen en antwoorden over GaN-op-diamantwafers
Vraag 1: Wat is het voordeel van het gebruik van GaN-op-diamondwafers in hoogfrequentietoepassingen?
A1:GaN-on-Diamond wafers combineren de hoge elektronenmobiliteit en brede bandgap van GaN met de uitstekende thermische geleidbaarheid van diamant. Dit maakt het mogelijk dat hoogfrequente apparaten op hogere vermogensniveaus werken en tegelijkertijd de warmte effectief beheren, wat zorgt voor een hogere efficiëntie en betrouwbaarheid in vergelijking met traditionele materialen.
V2: Kunnen GaN-on-Diamond-wafers worden aangepast aan specifieke vermogens- en frequentievereisten?
A2:Ja, GaN-on-Diamond-wafers bieden aanpasbare opties, waaronder epitaxiale laagdikte (0,6 µm tot 2,5 µm), wafergrootte (4 inch, 6 inch) en andere parameters op basis van specifieke toepassingsbehoeften, waardoor flexibiliteit wordt geboden voor toepassingen met een hoog vermogen en hoge frequenties.
Vraag 3: Wat zijn de belangrijkste voordelen van diamant als substraat voor GaN?
A3:De extreme thermische geleidbaarheid van Diamond (tot 2200 W/m·K) zorgt voor een efficiënte afvoer van warmte die wordt gegenereerd door GaN-apparaten met een hoog vermogen. Dankzij deze thermische beheersing kunnen GaN-on-Diamond-apparaten werken bij hogere vermogensdichtheden en frequenties, wat zorgt voor betere prestaties en een langere levensduur.
V4: Zijn GaN-on-Diamond-wafers geschikt voor toepassingen in de ruimtevaart?
A4:Ja, GaN-on-Diamond-wafers zijn uitermate geschikt voor toepassingen in de ruimtevaart en de lucht- en ruimtevaart vanwege hun hoge betrouwbaarheid, thermische beheermogelijkheden en prestaties onder extreme omstandigheden, zoals hoge straling, temperatuurschommelingen en hoogfrequente werking.
V5: Wat is de verwachte levensduur van apparaten gemaakt van GaN-on-Diamond-wafers?
A5:De combinatie van de inherente duurzaamheid van GaN en de uitzonderlijke warmteafvoerende eigenschappen van diamant resulteert in een lange levensduur van apparaten. GaN-on-Diamond-apparaten zijn ontworpen om te werken in zware omstandigheden en met een hoog vermogen, met minimale degradatie na verloop van tijd.
V6: Welke invloed heeft de thermische geleidbaarheid van diamant op de algehele prestatie van GaN-op-diamantwafers?
A6:De hoge thermische geleidbaarheid van diamant speelt een cruciale rol bij het verbeteren van de prestaties van GaN-op-diamantwafers door de warmte die wordt gegenereerd in toepassingen met hoog vermogen efficiënt af te voeren. Dit zorgt ervoor dat de GaN-componenten optimale prestaties behouden, thermische belasting verminderen en oververhitting voorkomen, een veelvoorkomend probleem bij conventionele halfgeleidercomponenten.
V7: Wat zijn de typische toepassingen waarbij GaN-op-diamantwafers andere halfgeleidermaterialen overtreffen?
A7:GaN-op-diamantwafers presteren beter dan andere materialen in toepassingen die een hoge vermogensafhandeling, hoogfrequente werking en efficiënt thermisch beheer vereisen. Dit omvat RF-vermogensversterkers, radarsystemen, microgolfcommunicatie, satellietcommunicatie en andere elektronica met een hoog vermogen.
Conclusie
GaN-on-Diamond wafers bieden een unieke oplossing voor hoogfrequente en hoogvermogentoepassingen, waarbij de hoge prestaties van GaN worden gecombineerd met de uitzonderlijke thermische eigenschappen van diamant. Dankzij de aanpasbare functies zijn ze ontworpen om te voldoen aan de behoeften van industrieën die efficiënte vermogensafgifte, thermisch beheer en hoogfrequente werking vereisen, en zo betrouwbaarheid en een lange levensduur in uitdagende omgevingen garanderen.
Gedetailleerd diagram
