GaN-on-Diamond Wafers 4inch 6inch Celková tloušťka epi (mikron) 0,6 ~ 2,5 nebo přizpůsobené pro vysokofrekvenční aplikace
Vlastnosti
Velikost oplatky:
K dispozici v průměrech 4 palců a 6 palců pro všestrannou integraci do různých procesů výroby polovodičů.
Dostupné možnosti přizpůsobení velikosti plátku v závislosti na požadavcích zákazníka.
Tloušťka epitaxní vrstvy:
Rozsah: 0,6 µm až 2,5 µm, s možností přizpůsobení 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:
Wide Bandgap: Vrstva GaN těží z široké bandgap (~3,4 eV), která umožňuje provoz v drsných prostředích, 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 běžných polovodičových materiálů, takže je vhodný pro energeticky náročné aplikace.
Elektrický výkon:
Vysoká hustota výkonu: Wafery GaN-on-Diamond umožňují vysoký výstupní výkon při zachování malého tvarového faktoru, ideální pro výkonové zesilovače a RF systémy.
Nízké ztráty: Kombinace účinnosti GaN a odvodu tepla diamantem vede k nižším ztrátám energie 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 jednotnost, což je zásadní pro konzistentní výkon a spolehlivost zařízení.
Chemická stabilita:
Jak GaN, tak diamant nabízejí výjimečnou chemickou stabilitu, což těmto plátkům umožňuje spolehlivě fungovat v drsných chemických prostředích.
Aplikace
RF výkonové zesilovače:
Wafery GaN-on-Diamond jsou ideální pro vysokofrekvenční výkonové zesilovače v telekomunikacích, radarových systémech a satelitní komunikaci a nabízejí vysokou účinnost a spolehlivost při vysokých frekvencích (např. 2 GHz až 20 GHz a více).
Mikrovlnná komunikace:
Tyto wafery vynikají v mikrovlnných komunikačních systémech, kde je kritický vysoký výstupní výkon a minimální degradace signálu.
Radarové a snímací technologie:
Desky GaN-on-Diamond jsou široce používány v radarových systémech a poskytují robustní výkon ve vysokofrekvenčních a vysoce výkonných aplikacích, zejména ve vojenském, automobilovém a leteckém sektoru.
Satelitní systémy:
V satelitních komunikačních systémech tyto wafery zajišťují odolnost a vysoký výkon výkonových zesilovačů, schopných provozu v extrémních podmínkách prostředí.
Vysoce výkonná elektronika:
Díky schopnosti řízení teploty GaN-on-Diamond jsou vhodné pro vysoce výkonnou elektroniku, jako jsou výkonové měniče, invertory a polovodičová relé.
Systémy tepelného managementu:
Díky vysoké tepelné vodivosti diamantu lze tyto destičky použít v aplikacích vyžadujících robustní tepelný management, jako jsou vysoce výkonné LED a laserové systémy.
Q&A pro GaN-on-Diamond Wafers
Q1: Jaká je výhoda použití GaN-on-Diamond waferů ve vysokofrekvenčních aplikacích?
A1:Desky GaN-on-Diamond kombinují vysokou mobilitu elektronů a široký bandgap GaN s vynikající tepelnou vodivostí diamantu. To umožňuje vysokofrekvenčním zařízením pracovat při vyšších úrovních výkonu a zároveň efektivně řídit teplo, což zajišťuje vyšší účinnost a spolehlivost ve srovnání s tradičními materiály.
Q2: Lze wafery GaN-on-Diamond upravit pro specifické požadavky na výkon a frekvenci?
A2:Ano, wafery GaN-on-Diamond nabízejí přizpůsobitelné možnosti, včetně tloušťky epitaxní vrstvy (0,6 µm až 2,5 µm), velikosti waferu (4 palce, 6 palců) a dalších parametrů založených na specifických potřebách aplikace, což poskytuje flexibilitu pro vysoce výkonné a vysokofrekvenční aplikace.
Q3: Jaké jsou klíčové výhody diamantu jako substrátu pro GaN?
A3:Extrémní tepelná vodivost Diamond (až 2200 W/m·K) pomáhá účinně odvádět teplo generované vysoce výkonnými zařízeními GaN. Tato schopnost řízení teploty umožňuje zařízením GaN-on-Diamond pracovat při vyšších hustotách výkonu a frekvencích, což zajišťuje zlepšený výkon zařízení a dlouhou životnost.
Q4: Jsou destičky GaN-on-Diamond vhodné pro vesmírné nebo letecké aplikace?
A4:Ano, destičky GaN-on-Diamond jsou vhodné pro kosmické a letecké aplikace díky své vysoké spolehlivosti, schopnostem tepelného managementu a výkonu v extrémních podmínkách, jako je vysoká radiace, teplotní výkyvy a vysokofrekvenční provoz.
Otázka 5: Jaká je očekávaná životnost zařízení vyrobených z plátků GaN-on-Diamond?
A5:Kombinace přirozené odolnosti GaN a výjimečných vlastností diamantu odvádění tepla má za následek dlouhou životnost zařízení. Zařízení GaN-on-Diamond jsou navržena pro provoz v drsných prostředích a podmínkách vysokého výkonu s minimální degradací v průběhu času.
Otázka 6: Jak tepelná vodivost diamantu ovlivňuje celkový výkon destiček GaN-on-Diamond?
A6:Vysoká tepelná vodivost diamantu hraje kritickou roli při zvyšování výkonu GaN-on-Diamond waferů tím, že účinně odvádí teplo generované ve vysoce výkonných aplikacích. To zajišťuje, že zařízení GaN si udrží optimální výkon, sníží tepelné namáhání a zabrání přehřátí, což je běžná výzva u konvenčních polovodičových zařízení.
Q7: Jaké jsou typické aplikace, kde plátky GaN-on-Diamond překonávají jiné polovodičové materiály?
A7:Desky GaN-on-Diamond předčí jiné materiály v aplikacích vyžadujících vysoký výkon, vysokofrekvenční provoz a efektivní tepelné řízení. To zahrnuje vysokofrekvenční výkonové zesilovače, radarové systémy, mikrovlnnou komunikaci, satelitní komunikaci a další vysoce výkonnou elektroniku.
Závěr
Desky GaN-on-Diamond nabízejí jedinečné řešení pro vysokofrekvenční a vysoce výkonné aplikace, kombinující vysoký výkon GaN s výjimečnými tepelnými vlastnostmi diamantu. Díky přizpůsobitelným funkcím jsou navrženy tak, aby vyhovovaly potřebám průmyslových odvětví vyžadujících efektivní dodávku energie, tepelné řízení a vysokofrekvenční provoz, což zajišťuje spolehlivost a dlouhou životnost v náročných prostředích.
Podrobný diagram
