Oblies de GaN sobre diamant de 4 polzades i 6 polzades. Gruix total d'epi (micres) de 0,6 a 2,5 o personalitzades per a aplicacions d'alta freqüència.
Propietats
Mida de l'oblia:
Disponible en diàmetres de 4 i 6 polzades per a una integració versàtil en diversos processos de fabricació de semiconductors.
Opcions de personalització disponibles per a la mida de la làmina, segons els requisits del client.
Gruix de la capa epitaxial:
Rang: de 0,6 µm a 2,5 µm, amb opcions per a gruixos personalitzats segons les necessitats específiques de l'aplicació.
La capa epitaxial està dissenyada per garantir un creixement de cristalls de GaN d'alta qualitat, amb un gruix optimitzat per equilibrar la potència, la resposta de freqüència i la gestió tèrmica.
Conductivitat tèrmica:
La capa de diamant proporciona una conductivitat tèrmica extremadament alta d'aproximadament 2000-2200 W/m·K, cosa que garanteix una dissipació eficient de la calor dels dispositius d'alta potència.
Propietats del material GaN:
Banda prohibida àmplia: La capa de GaN es beneficia d'una banda prohibida àmplia (~3,4 eV), que permet el funcionament en entorns difícils, alt voltatge i altes temperatures.
Mobilitat d'electrons: Alta mobilitat d'electrons (aprox. 2000 cm²/V·s), que porta a una commutació més ràpida i freqüències operatives més altes.
Alta tensió de ruptura: la tensió de ruptura del GaN és molt més alta que la dels materials semiconductors convencionals, cosa que el fa adequat per a aplicacions amb un consum elevat d'energia.
Rendiment elèctric:
Alta densitat de potència: les oblies de GaN sobre diamant permeten una alta potència de sortida mantenint un factor de forma petit, perfecte per a amplificadors de potència i sistemes de RF.
Pèrdues baixes: La combinació de l'eficiència del GaN i la dissipació de calor del diamant condueix a pèrdues de potència més baixes durant el funcionament.
Qualitat de la superfície:
Creixement epitaxial d'alta qualitat: la capa de GaN es fa créixer epitaxialment sobre el substrat de diamant, cosa que garanteix una densitat mínima de dislocacions, una alta qualitat cristal·lina i un rendiment òptim del dispositiu.
Uniformitat:
Uniformitat del gruix i la composició: Tant la capa de GaN com el substrat de diamant mantenen una uniformitat excel·lent, fonamental per al rendiment i la fiabilitat constants del dispositiu.
Estabilitat química:
Tant el GaN com el diamant ofereixen una estabilitat química excepcional, cosa que permet que aquestes oblies funcionin de manera fiable en entorns químics durs.
Aplicacions
Amplificadors de potència de RF:
Les oblies de GaN sobre diamant són ideals per a amplificadors de potència de RF en telecomunicacions, sistemes de radar i comunicacions per satèl·lit, ja que ofereixen una alta eficiència i fiabilitat a altes freqüències (per exemple, de 2 GHz a 20 GHz i més enllà).
Comunicació per microones:
Aquestes oblies excel·leixen en sistemes de comunicació per microones, on una alta potència de sortida i una mínima degradació del senyal són crítiques.
Tecnologies de radar i detecció:
Les oblies de GaN sobre diamant s'utilitzen àmpliament en sistemes de radar, proporcionant un rendiment robust en aplicacions d'alta freqüència i alta potència, especialment en els sectors militar, automobilístic i aeroespacial.
Sistemes de satèl·lits:
En els sistemes de comunicació per satèl·lit, aquestes oblies garanteixen la durabilitat i l'alt rendiment dels amplificadors de potència, capaços de funcionar en condicions ambientals extremes.
Electrònica d'alta potència:
Les capacitats de gestió tèrmica del GaN-on-Diamond els fan adequats per a electrònica d'alta potència, com ara convertidors de potència, inversors i relés d'estat sòlid.
Sistemes de gestió tèrmica:
A causa de l'alta conductivitat tèrmica del diamant, aquestes oblies es poden utilitzar en aplicacions que requereixen una gestió tèrmica robusta, com ara LED d'alta potència i sistemes làser.
Preguntes i respostes sobre oblies de GaN sobre diamant
P1: Quin és l'avantatge d'utilitzar oblies de GaN sobre diamant en aplicacions d'alta freqüència?
A1:Les oblies de GaN sobre diamant combinen l'alta mobilitat d'electrons i l'ampli interval de banda del GaN amb l'excepcional conductivitat tèrmica del diamant. Això permet que els dispositius d'alta freqüència funcionin a nivells de potència més alts alhora que gestionen eficaçment la calor, garantint una major eficiència i fiabilitat en comparació amb els materials tradicionals.
P2: Es poden personalitzar les oblies de GaN sobre diamant per a requisits específics de potència i freqüència?
A2:Sí, les oblies de GaN sobre diamant ofereixen opcions personalitzables, com ara el gruix de la capa epitaxial (de 0,6 µm a 2,5 µm), la mida de l'oblia (4 polzades, 6 polzades) i altres paràmetres basats en les necessitats específiques de l'aplicació, cosa que proporciona flexibilitat per a aplicacions d'alta potència i alta freqüència.
P3: Quins són els principals beneficis del diamant com a substrat per al GaN?
A3:La conductivitat tèrmica extrema del diamant (fins a 2200 W/m·K) ajuda a dissipar eficaçment la calor generada pels dispositius de GaN d'alta potència. Aquesta capacitat de gestió tèrmica permet que els dispositius de GaN sobre diamant funcionin a densitats i freqüències de potència més elevades, garantint un millor rendiment i longevitat del dispositiu.
P4: Les oblies de GaN sobre diamant són adequades per a aplicacions espacials o aeroespacials?
A4:Sí, les oblies de GaN sobre diamant són ideals per a aplicacions espacials i aeroespacials a causa de la seva alta fiabilitat, capacitats de gestió tèrmica i rendiment en condicions extremes, com ara alta radiació, variacions de temperatura i funcionament d'alta freqüència.
P5: Quina és la vida útil esperada dels dispositius fets amb oblies de GaN sobre diamant?
A5:La combinació de la durabilitat inherent del GaN i les propietats excepcionals de dissipació de calor del diamant dóna com a resultat una llarga vida útil dels dispositius. Els dispositius GaN-on-Diamond estan dissenyats per funcionar en entorns durs i condicions d'alta potència amb una degradació mínima al llarg del temps.
P6: Com afecta la conductivitat tèrmica del diamant al rendiment general de les oblies de GaN sobre diamant?
A6:L'alta conductivitat tèrmica del diamant juga un paper crític en la millora del rendiment de les oblies de GaN sobre diamant, ja que condueix eficaçment la calor generada en aplicacions d'alta potència. Això garanteix que els dispositius de GaN mantinguin un rendiment òptim, redueixin l'estrès tèrmic i evitin el sobreescalfament, que és un repte comú en els dispositius semiconductors convencionals.
P7: Quines són les aplicacions típiques en què les oblies de GaN sobre diamant superen altres materials semiconductors?
A7:Les oblies de GaN sobre diamant superen altres materials en aplicacions que requereixen un maneig d'alta potència, un funcionament d'alta freqüència i una gestió tèrmica eficient. Això inclou amplificadors de potència de RF, sistemes de radar, comunicació per microones, comunicació per satèl·lit i altres components electrònics d'alta potència.
Conclusió
Les oblies de GaN sobre diamant ofereixen una solució única per a aplicacions d'alta freqüència i alta potència, combinant l'alt rendiment del GaN amb les propietats tèrmiques excepcionals del diamant. Amb característiques personalitzables, estan dissenyades per satisfer les necessitats de les indústries que requereixen un subministrament d'energia eficient, una gestió tèrmica i un funcionament d'alta freqüència, garantint la fiabilitat i la longevitat en entorns difícils.
Diagrama detallat
