Hòsties GaN-on-Diamond 4 polzades 6 polzades Gruix total d'epi (microns) 0,6 ~ 2,5 o personalitzades per a aplicacions d'alta freqüència
Propietats
Mida de l'hòstia:
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 l'hòstia, segons els requisits del client.
Gruix de la capa epitaxial:
Interval: 0,6 µm a 2,5 µm, amb opcions per a gruixos personalitzats en funció de les necessitats específiques de l'aplicació.
La capa epitaxial està dissenyada per garantir un creixement de cristall 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, assegurant una dissipació eficient de la calor dels dispositius d'alta potència.
Propietats del material GaN:
Ampli bandgap: la capa GaN es beneficia d'un ampli interval de banda (~ 3,4 eV), que permet el funcionament en entorns durs, alt voltatge i condicions d'alta temperatura.
Mobilitat d'electrons: alta mobilitat d'electrons (aprox. 2000 cm²/V·s), donant lloc a una commutació més ràpida i freqüències operatives més altes.
Alta tensió de ruptura: la tensió de ruptura de GaN és molt més alta que els materials semiconductors convencionals, el que el fa adequat per a aplicacions que consumeixen molta energia.
Rendiment elèctric:
Alta densitat de potència: les hòsties GaN-on-Diamond permeten una sortida d'alta potència mantenint un factor de forma petit, perfecte per a amplificadors de potència i sistemes de RF.
Baixes pèrdues: la combinació de l'eficiència de 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 cultiva epitaxialment sobre el substrat de diamant, assegurant una densitat de dislocació mínima, una alta qualitat cristal·lina i un rendiment òptim del dispositiu.
Uniformitat:
Uniformitat de gruix i composició: tant la capa de GaN com el substrat de diamant mantenen una uniformitat excel·lent, fonamental per a un rendiment i fiabilitat constants del dispositiu.
Estabilitat química:
Tant GaN com el diamant ofereixen una estabilitat química excepcional, cosa que permet que aquestes hòsties funcionin de manera fiable en entorns químics durs.
Aplicacions
Amplificadors de potència de RF:
Les hòsties GaN-on-Diamond són ideals per a amplificadors de potència de RF en telecomunicacions, sistemes de radar i comunicacions per satèl·lit, oferint una alta eficiència i fiabilitat a altes freqüències (per exemple, de 2 GHz a 20 GHz i més enllà).
Comunicació amb microones:
Aquestes hòsties excel·lent en sistemes de comunicació de microones, on la sortida d'alta potència i la degradació mínima del senyal són crítiques.
Tecnologies de radar i detecció:
Les hòsties GaN-on-Diamond s'utilitzen àmpliament en sistemes de radar, oferint un rendiment robust en aplicacions d'alta freqüència i gran potència, especialment en els sectors militar, automoció i aeroespacial.
Sistemes de satèl·lit:
En els sistemes de comunicació per satèl·lit, aquestes hòsties asseguren 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 de 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 hòsties es poden utilitzar en aplicacions que requereixen una gestió tèrmica robusta, com ara sistemes LED i làser d'alta potència.
Preguntes i respostes per a les hòsties GaN-on-Diamond
P1: Quin és l'avantatge d'utilitzar hòsties GaN-on-Diamond en aplicacions d'alta freqüència?
A1:Les hòsties GaN-on-Diamond combinen l'alta mobilitat d'electrons i l'ampli bandgap de GaN amb l'excel·lent 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 hòsties GaN-on-Diamond per a requisits específics de potència i freqüència?
A2:Sí, les hòsties GaN-on-Diamond ofereixen opcions personalitzables, com ara el gruix de la capa epitaxial (0,6 µm a 2,5 µm), la mida de les hòsties (4 polzades, 6 polzades) i altres paràmetres basats en necessitats específiques d'aplicació, proporcionant flexibilitat per a aplicacions d'alta potència i alta freqüència.
P3: Quins són els avantatges clau del diamant com a substrat per a GaN?
A3:L'extrema conductivitat tèrmica del diamant (fins a 2200 W/m·K) ajuda a dissipar de manera eficient la calor generada pels dispositius GaN d'alta potència. Aquesta capacitat de gestió tèrmica permet que els dispositius GaN-on-Diamond funcionin a densitats i freqüències de potència més altes, assegurant un millor rendiment i longevitat del dispositiu.
P4: Les hòsties GaN-on-Diamond són adequades per a aplicacions espacials o aeroespacials?
A4:Sí, les hòsties GaN-on-Diamond són adequades per a aplicacions espacials i aeroespacials a causa de la seva alta fiabilitat, capacitats de gestió tèrmica i rendiment en condicions extremes, com ara radiació elevada, variacions de temperatura i operació d'alta freqüència.
P5: Quina és la vida útil esperada dels dispositius fets amb hòsties GaN-on-Diamond?
A5:La combinació de la durabilitat inherent de 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 hòsties GaN-on-Diamond?
A6:L'elevada conductivitat tèrmica del diamant té un paper crític en la millora del rendiment de les hòsties de GaN-on-Diamond al conduir de manera eficient la calor generada en aplicacions d'alta potència. Això garanteix que els dispositius GaN mantenen un rendiment òptim, redueixen l'estrès tèrmic i eviten el sobreescalfament, que és un repte comú en els dispositius semiconductors convencionals.
P7: Quines són les aplicacions típiques on les hòsties de GaN-on-Diamond superen altres materials semiconductors?
A7:Les hòsties GaN-on-Diamond 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 aparells electrònics d'alta potència.
Conclusió
Les hòsties GaN-on-Diamond ofereixen una solució única per a aplicacions d'alta freqüència i alta potència, combinant l'alt rendiment de GaN amb les propietats tèrmiques excepcionals del diamant. Amb funcions personalitzables, estan dissenyats per satisfer les necessitats de les indústries que requereixen un subministrament eficient d'energia, una gestió tèrmica i un funcionament d'alta freqüència, garantint la fiabilitat i la longevitat en entorns difícils.
Diagrama detallat
