GaN-na-diamantových destičkách 4 palce 6 palců Celková tloušťka epi (mikrony) 0,6 ~ 2,5 nebo upraveno pro vysokofrekvenční aplikace
Nemovitosti
Velikost oplatky:
K dispozici v průměrech 4 palce a 6 palců pro všestrannou integraci do různých procesů výroby polovodičů.
Možnosti přizpůsobení velikosti destiček jsou k dispozici v závislosti na požadavcích zákazníka.
Tloušťka epitaxní vrstvy:
Rozsah: 0,6 µm až 2,5 µm s možností úpravy tloušťky na základě specifických potřeb aplikace.
Epitaxní vrstva je navržena tak, aby zajistila vysoce kvalitní růst krystalů GaN s optimalizovanou tloušťkou pro vyvážení výkonu, frekvenční odezvy a tepelného managementu.
Tepelná vodivost:
Diamantová vrstva poskytuje extrémně vysokou tepelnou vodivost přibližně 2000–2200 W/m·K, což zajišťuje efektivní odvod tepla z vysoce výkonných zařízení.
Vlastnosti materiálu GaN:
Široká zakázaná pásma: Vrstva GaN těží ze široké zakázané pásma (~3,4 eV), což umožňuje provoz v náročných podmínkách, při vysokém napětí a vysokých teplotách.
Mobilita elektronů: Vysoká mobilita elektronů (přibližně 2000 cm²/V·s), což vede k rychlejšímu přepínání a vyšším provozním frekvencím.
Vysoké průrazné napětí: Průrazné napětí GaN je mnohem vyšší než u konvenčních polovodičových materiálů, takže je vhodný pro energeticky náročné aplikace.
Elektrický výkon:
Vysoká hustota výkonu: Destičky GaN na diamantu umožňují vysoký výstupní výkon při zachování malých rozměrů, což je ideální pro výkonové zesilovače a RF systémy.
Nízké ztráty: Kombinace účinnosti GaN a odvodu tepla diamantem vede k nižším ztrátám výkonu během provozu.
Kvalita povrchu:
Vysoce kvalitní epitaxní růst: Vrstva GaN je epitaxně pěstována na diamantovém substrátu, což zajišťuje minimální hustotu dislokací, vysokou krystalickou kvalitu a optimální výkon zařízení.
Jednotnost:
Rovnoměrnost tloušťky a složení: Vrstva GaN i diamantový substrát si zachovávají vynikající rovnoměrnost, která je zásadní pro konzistentní výkon a spolehlivost zařízení.
Chemická stabilita:
GaN i diamant nabízejí výjimečnou chemickou stabilitu, což umožňuje těmto destičkám spolehlivě fungovat v náročných chemických prostředích.
Aplikace
VF výkonové zesilovače:
GaN-on-Diamond destičky jsou ideální pro VF výkonové zesilovače v telekomunikacích, radarových systémech a satelitní komunikaci, protože nabízejí vysokou účinnost i spolehlivost při vysokých frekvencích (např. 2 GHz až 20 GHz a výše).
Mikrovlnná komunikace:
Tyto destičky vynikají v mikrovlnných komunikačních systémech, kde je kritický vysoký výstupní výkon a minimální degradace signálu.
Radarové a senzorické technologie:
Destičky GaN na diamantu se široce používají v radarových systémech a poskytují robustní výkon ve vysokofrekvenčních a výkonných aplikacích, zejména ve vojenském, automobilovém a leteckém průmyslu.
Satelitní systémy:
V satelitních komunikačních systémech tyto destičky zajišťují odolnost a vysoký výkon výkonových zesilovačů, které jsou schopny pracovat v extrémních podmínkách prostředí.
Vysoce výkonná elektronika:
Díky schopnostem tepelného managementu jsou GaN-on-Diamond vhodné pro vysoce výkonnou elektroniku, jako jsou výkonové měniče, střídače a polovodičová relé.
Systémy pro regulaci teploty:
Díky vysoké tepelné vodivosti diamantu lze tyto destičky použít v aplikacích vyžadujících robustní tepelný management, jako jsou například vysoce výkonné LED a laserové systémy.
Otázky a odpovědi k GaN-on-diamond waferům
Q1: Jaká je výhoda použití GaN-on-Diamond waferů ve vysokofrekvenčních aplikacích?
A1:Destičky GaN na diamantu kombinují vysokou mobilitu elektronů a širokou zakázanou pásmovou šířku GaN s vynikající tepelnou vodivostí diamantu. To umožňuje vysokofrekvenčním zařízením pracovat s vyšším výkonem a zároveň efektivně hospodařit s teplem, což zajišťuje vyšší účinnost a spolehlivost ve srovnání s tradičními materiály.
Q2: Mohou být destičky GaN na diamantu přizpůsobeny specifickým požadavkům na výkon a frekvenci?
A2:Ano, destičky GaN na diamantu nabízejí možnosti přizpůsobení, včetně tloušťky epitaxní vrstvy (0,6 µm až 2,5 µm), velikosti destičky (4 palce, 6 palců) a dalších parametrů založených na specifických potřebách aplikace, což poskytuje flexibilitu pro aplikace s vysokým výkonem a vysokými frekvencemi.
Q3: Jaké jsou klíčové výhody diamantu jako substrátu pro GaN?
A3:Extrémní tepelná vodivost diamantu (až 2200 W/m·K) pomáhá efektivně odvádět teplo generované vysoce výkonnými GaN součástkami. Tato schopnost tepelného řízení umožňuje součástkám GaN na diamantu pracovat s vyššími hustotami výkonu a frekvencemi, což zajišťuje lepší výkon a delší životnost zařízení.
Otázka 4: Jsou destičky GaN na diamantu vhodné pro vesmírné nebo letecké aplikace?
A4:Ano, destičky GaN na diamantu jsou díky své vysoké spolehlivosti, schopnostem tepelného managementu a výkonu v extrémních podmínkách, jako je vysoké záření, teplotní výkyvy a provoz na vysokých frekvencích, vhodné pro vesmírné a letecké aplikace.
Q5: Jaká je očekávaná životnost zařízení vyrobených z destiček GaN na diamantu?
A5:Kombinace inherentní odolnosti GaN a výjimečných vlastností diamantu pro odvod tepla vede k dlouhé životnosti zařízení. Zařízení GaN na diamantu jsou navržena pro provoz v náročných podmínkách a s vysokým výkonem s minimální degradací v průběhu času.
Otázka 6: Jak tepelná vodivost diamantu ovlivňuje celkový výkon destiček GaN na diamantu?
A6:Vysoká tepelná vodivost diamantu hraje klíčovou roli ve zvyšování výkonu GaN-na-diamantových destiček tím, že efektivně odvádí teplo generované ve vysoce výkonných aplikacích. To zajišťuje, že GaN součástky si udržují optimální výkon, snižují tepelné namáhání a zabraňují přehřívání, což je běžný problém u konvenčních polovodičových součástek.
Q7: Jaké jsou typické aplikace, kde destičky GaN na diamantu překonávají jiné polovodičové materiály?
Odpověď 7:Destičky GaN na diamantu (GaN-on-Diamond) překonávají jiné materiály v aplikacích vyžadujících vysoký výkon, vysokofrekvenční provoz a efektivní tepelný management. Patří sem vysokofrekvenční výkonové zesilovače, radarové systémy, mikrovlnná komunikace, satelitní komunikace a další vysoce výkonná elektronika.
Závěr
Destičky GaN na diamantu nabízejí jedinečné řešení pro vysokofrekvenční a výkonné aplikace, kombinující vysoký výkon GaN s výjimečnými tepelnými vlastnostmi diamantu. Díky přizpůsobitelným funkcím jsou navrženy tak, aby splňovaly potřeby průmyslových odvětví vyžadujících efektivní dodávku energie, tepelný management a vysokofrekvenční provoz, což zajišťuje spolehlivost a dlouhou životnost v náročných prostředích.
Podrobný diagram
