Obleas de GaN sobre diamante de 4 polgadas a 6 polgadas. Grosor total de epi (micras) de 0,6 a 2,5 ou personalizadas para aplicacións de alta frecuencia.
Propiedades
Tamaño da oblea:
Dispoñible en diámetros de 4 e 6 polgadas para unha integración versátil en diversos procesos de fabricación de semicondutores.
Opcións de personalización dispoñibles para o tamaño da oblea, dependendo dos requisitos do cliente.
Espesor da capa epitaxial:
Rango: de 0,6 µm a 2,5 µm, con opcións para espesores personalizados segundo as necesidades específicas da aplicación.
A capa epitaxial está deseñada para garantir o crecemento de cristal de GaN de alta calidade, cun grosor optimizado para equilibrar a potencia, a resposta de frecuencia e a xestión térmica.
Condutividade térmica:
A capa de diamante proporciona unha condutividade térmica extremadamente alta de aproximadamente 2000-2200 W/m·K, o que garante unha disipación eficiente da calor dos dispositivos de alta potencia.
Propiedades do material GaN:
Banda prohibida ampla: a capa de GaN benefíciase dunha banda prohibida ampla (~3,4 eV), o que permite o funcionamento en ambientes hostiles, de alta tensión e de alta temperatura.
Mobilidade electrónica: Alta mobilidade electrónica (aprox. 2000 cm²/V·s), o que leva a unha conmutación máis rápida e a frecuencias operativas máis elevadas.
Alta tensión de ruptura: a tensión de ruptura do GaN é moito maior que a dos materiais semicondutores convencionais, o que o fai axeitado para aplicacións de alta potencia.
Rendemento eléctrico:
Alta densidade de potencia: as obleas de GaN sobre diamante permiten unha saída de alta potencia mantendo un factor de forma pequeno, perfecto para amplificadores de potencia e sistemas de RF.
Perdas baixas: a combinación da eficiencia do GaN e a disipación da calor do diamante leva a menores perdas de potencia durante o funcionamento.
Calidade da superficie:
Crecemento epitaxial de alta calidade: a capa de GaN faise medrar epitaxialmente sobre o substrato de diamante, o que garante unha densidade de dislocacións mínima, unha alta calidade cristalina e un rendemento óptimo do dispositivo.
Uniformidade:
Uniformidade de espesor e composición: Tanto a capa de GaN como o substrato de diamante manteñen unha excelente uniformidade, fundamental para un rendemento e fiabilidade consistentes do dispositivo.
Estabilidade química:
Tanto o GaN como o diamante ofrecen unha estabilidade química excepcional, o que permite que estas obleas funcionen de forma fiable en ambientes químicos agresivos.
Aplicacións
Amplificadores de potencia de RF:
As obleas de GaN sobre diamante son ideais para amplificadores de potencia de RF en telecomunicacións, sistemas de radar e comunicacións por satélite, xa que ofrecen alta eficiencia e fiabilidade a altas frecuencias (por exemplo, de 2 GHz a 20 GHz e superiores).
Comunicación por microondas:
Estas obleas son excelentes nos sistemas de comunicación por microondas, onde unha alta potencia de saída e unha mínima degradación do sinal son fundamentais.
Tecnoloxías de radar e detección:
As obleas de GaN sobre diamante úsanse amplamente en sistemas de radar, proporcionando un rendemento robusto en aplicacións de alta frecuencia e alta potencia, especialmente nos sectores militar, automotriz e aeroespacial.
Sistemas de satélites:
Nos sistemas de comunicación por satélite, estas obleas garanten a durabilidade e o alto rendemento dos amplificadores de potencia, capaces de funcionar en condicións ambientais extremas.
Electrónica de alta potencia:
As capacidades de xestión térmica do GaN sobre diamante fan que sexa axeitado para electrónica de alta potencia, como convertidores de potencia, inversores e relés de estado sólido.
Sistemas de xestión térmica:
Debido á alta condutividade térmica do diamante, estas obleas pódense usar en aplicacións que requiren unha xestión térmica robusta, como os sistemas láser e os LED de alta potencia.
Preguntas e respostas sobre obleas de GaN sobre diamante
P1: Cal é a vantaxe de usar obleas de GaN sobre diamante en aplicacións de alta frecuencia?
A1:As obleas de GaN sobre diamante combinan a alta mobilidade de electróns e o amplo intervalo de banda do GaN coa excepcional condutividade térmica do diamante. Isto permite que os dispositivos de alta frecuencia funcionen a niveis de potencia máis altos, á vez que xestionan eficazmente a calor, garantindo unha maior eficiencia e fiabilidade en comparación cos materiais tradicionais.
P2: Pódense personalizar as obleas de GaN sobre diamante para requisitos específicos de potencia e frecuencia?
A2:Si, as obleas de GaN sobre diamante ofrecen opcións personalizables, incluíndo o grosor da capa epitaxial (de 0,6 µm a 2,5 µm), o tamaño da oblea (4 polgadas, 6 polgadas) e outros parámetros baseados nas necesidades específicas da aplicación, o que proporciona flexibilidade para aplicacións de alta potencia e alta frecuencia.
P3: Cales son os principais beneficios do diamante como substrato para o GaN?
A3:A extrema condutividade térmica de Diamond (ata 2200 W/m·K) axuda a disipar eficientemente a calor xerada polos dispositivos de GaN de alta potencia. Esta capacidade de xestión térmica permite que os dispositivos de GaN sobre diamante funcionen a densidades de potencia e frecuencias máis elevadas, o que garante un mellor rendemento e lonxevidade do dispositivo.
P4: As obleas de GaN sobre diamante son axeitadas para aplicacións espaciais ou aeroespaciais?
A4:Si, as obleas de GaN sobre diamante son axeitadas para aplicacións espaciais e aeroespaciais debido á súa alta fiabilidade, capacidades de xestión térmica e rendemento en condicións extremas, como alta radiación, variacións de temperatura e funcionamento de alta frecuencia.
P5: Cal é a vida útil esperada dos dispositivos feitos con obleas de GaN sobre diamante?
A5:A combinación da durabilidade inherente do GaN e as excepcionais propiedades de disipación de calor do diamante resulta nunha longa vida útil dos dispositivos. Os dispositivos de GaN sobre diamante están deseñados para funcionar en ambientes hostiles e condicións de alta potencia cunha degradación mínima ao longo do tempo.
P6: Como afecta a condutividade térmica do diamante ao rendemento xeral das obleas de GaN sobre diamante?
A6:A alta condutividade térmica do diamante xoga un papel fundamental á hora de mellorar o rendemento das obleas de GaN sobre diamante ao conducir eficientemente a calor xerada en aplicacións de alta potencia. Isto garante que os dispositivos de GaN manteñan un rendemento óptimo, reduza a tensión térmica e evite o sobrequecemento, que é un desafío común nos dispositivos semicondutores convencionais.
P7: Cales son as aplicacións típicas nas que as obleas de GaN sobre diamante superan a outros materiais semicondutores?
A7:As obleas de GaN sobre diamante superan a outros materiais en aplicacións que requiren un manexo de alta potencia, un funcionamento de alta frecuencia e unha xestión térmica eficiente. Isto inclúe amplificadores de potencia de RF, sistemas de radar, comunicación por microondas, comunicación por satélite e outros dispositivos electrónicos de alta potencia.
Conclusión
As obleas de GaN sobre diamante ofrecen unha solución única para aplicacións de alta frecuencia e alta potencia, combinando o alto rendemento do GaN coas excepcionais propiedades térmicas do diamante. Con características personalizables, están deseñadas para satisfacer as necesidades das industrias que requiren unha subministración de enerxía eficiente, xestión térmica e funcionamento de alta frecuencia, garantindo a fiabilidade e a lonxevidade en contornas desafiantes.
Diagrama detallado
