نتريد الغاليوم على رقاقة سيليكون مقاس 4 بوصات و6 بوصات، اتجاه الركيزة السيليكونية المُصممة، والمقاومة، وخيارات النوع N/P
سمات
●فجوة النطاق العريض:يوفر GaN (3.4 إلكترون فولت) تحسنًا كبيرًا في الأداء عالي التردد وعالي الطاقة وعالي درجة الحرارة مقارنة بالسيليكون التقليدي، مما يجعله مثاليًا لأجهزة الطاقة ومكبرات التردد اللاسلكي.
●اتجاه ركيزة السيليكون القابلة للتخصيص:اختر من بين اتجاهات ركيزة السيليكون المختلفة مثل <111> و<100> وغيرها لتتناسب مع متطلبات الجهاز المحددة.
●المقاومة المخصصة:اختر بين خيارات المقاومة المختلفة للسيليكون، من شبه العازل إلى المقاومة العالية والمقاومة المنخفضة لتحسين أداء الجهاز.
●نوع المنشطات:متوفر في نوع N أو نوع P لتتناسب مع متطلبات أجهزة الطاقة أو الترانزستورات RF أو المصابيح LED.
●جهد الانهيار العالي:تتمتع رقائق GaN-on-Si بجهد انهيار مرتفع (يصل إلى 1200 فولت)، مما يسمح لها بالتعامل مع تطبيقات الجهد العالي.
●سرعات تحويل أسرع:يتمتع GaN بقدرة أعلى على نقل الإلكترونات وخسائر التبديل أقل من السيليكون، مما يجعل رقائق GaN-on-Si مثالية للدوائر عالية السرعة.
●الأداء الحراري المعزز:على الرغم من الموصلية الحرارية المنخفضة للسيليكون، لا يزال GaN-on-Si يوفر استقرارًا حراريًا فائقًا، مع تبديد أفضل للحرارة مقارنة بأجهزة السيليكون التقليدية.
المواصفات الفنية
| المعلمة | قيمة |
| حجم الرقاقة | 4 بوصة، 6 بوصة |
| اتجاه ركيزة السيليكون | <111>، <100>، مخصص |
| مقاومة السيليكون | مقاومة عالية، شبه عازلة، مقاومة منخفضة |
| نوع المنشطات | نوع N، نوع P |
| سمك طبقة GaN | 100 نانومتر – 5000 نانومتر (قابلة للتخصيص) |
| طبقة حاجز AlGaN | 24% – 28% Al (نموذجي 10-20 نانومتر) |
| جهد الانهيار | 600 فولت – 1200 فولت |
| حركة الإلكترون | 2000 سم²/فولت·ثانية |
| تردد التبديل | حتى 18 جيجاهرتز |
| خشونة سطح الرقاقة | RMS ~0.25 نانومتر (AFM) |
| مقاومة صفائح GaN | 437.9 Ω·سم² |
| تشوه الرقاقة الكلي | < 25 ميكرومتر (الحد الأقصى) |
| الموصلية الحرارية | 1.3 – 2.1 واط/سم·كلفن |
التطبيقات
إلكترونيات الطاقة:GaN-on-Si مثالي للإلكترونيات الكهربائية، مثل مُضخِّمات الطاقة، والمُحوِّلات، والعاكسات، المستخدمة في أنظمة الطاقة المتجددة، والمركبات الكهربائية، والمعدات الصناعية. يضمن جهد الانهيار العالي ومقاومة التشغيل المنخفضة تحويلًا فعالًا للطاقة، حتى في التطبيقات عالية الطاقة.
اتصالات الترددات الراديوية والموجات الدقيقة: توفر رقائق GaN-on-Si قدرات تردد عالية، مما يجعلها مثالية لمضخمات طاقة الترددات الراديوية، واتصالات الأقمار الصناعية، وأنظمة الرادار، وتقنيات الجيل الخامس. بفضل سرعات التحويل العالية والقدرة على العمل بترددات أعلى (تصل إلى18 جيجاهرتزتقدم أجهزة GaN أداءً متفوقًا في هذه التطبيقات.
إلكترونيات السيارات:يستخدم GaN-on-Si في أنظمة الطاقة للسيارات، بما في ذلكشواحن على متن السيارة (OBCs)ومحولات DC-DCإن قدرتها على العمل في درجات حرارة أعلى وتحمل مستويات الجهد الأعلى تجعلها مناسبة لتطبيقات المركبات الكهربائية التي تتطلب تحويل طاقة قوي.
الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) والإلكترونيات الضوئية:GaN هي المادة المفضلة لـ مصابيح LED زرقاء وبيضاءتُستخدم رقائق GaN-on-Si لإنتاج أنظمة إضاءة LED عالية الكفاءة، مما يوفر أداءً ممتازًا في الإضاءة وتقنيات العرض والاتصالات البصرية.
الأسئلة والأجوبة
س1: ما هي ميزة GaN على السيليكون في الأجهزة الإلكترونية؟
أ1:GaN لديهفجوة نطاق أوسع (3.4 إلكترون فولت)أكثر كفاءة من السيليكون (1.1 إلكترون فولت)، مما يسمح له بتحمل جهد ودرجات حرارة أعلى. تُمكّن هذه الخاصية نيتريد الغاليوم من التعامل مع تطبيقات الطاقة العالية بكفاءة أكبر، مما يقلل من فقدان الطاقة ويعزز أداء النظام. كما يوفر نيتريد الغاليوم سرعات تحويل أعلى، وهو أمر بالغ الأهمية للأجهزة عالية التردد مثل مُضخّمات الترددات الراديوية ومحوّلات الطاقة.
س2: هل يمكنني تخصيص اتجاه ركيزة السيليكون لتطبيقي؟
أ2:نعم نحن نقدماتجاهات ركيزة السيليكون القابلة للتخصيصمثل<111>, <100>، واتجاهات أخرى حسب متطلبات جهازك. يلعب اتجاه ركيزة السيليكون دورًا رئيسيًا في أداء الجهاز، بما في ذلك الخصائص الكهربائية، والسلوك الحراري، والاستقرار الميكانيكي.
س3: ما هي فوائد استخدام رقائق GaN-on-Si للتطبيقات عالية التردد؟
أ3:تقدم رقائق GaN-on-Si تفوقًاسرعات التبديلمما يتيح تشغيلًا أسرع عند ترددات أعلى مقارنةً بالسيليكون. وهذا يجعلها مثالية لـRFوالميكروويفالتطبيقات، فضلاً عن الترددات العاليةأجهزة الطاقةمثلأجهزة نقل الدم الطبية(ترانزستورات عالية الحركة الإلكترونية) ومكبرات التردد اللاسلكيكما تؤدي القدرة العالية على حركة الإلكترونات في GaN إلى انخفاض خسائر التبديل وتحسين الكفاءة.
س4: ما هي خيارات المنشطات المتاحة لرقائق GaN-on-Si؟
أ4:نحن نقدم كلا منهمانوع Nونوع Pخيارات المنشطات، والتي تستخدم عادة لأنواع مختلفة من الأجهزة أشباه الموصلات.المنشطات من النوع Nمثالي لترانزستورات الطاقةومكبرات التردد اللاسلكي، بينماالمنشطات من النوع Pيتم استخدامه غالبًا في الأجهزة البصرية الإلكترونية مثل مصابيح LED.
خاتمة
تُوفر رقائقنا المُخصصة من نيتريد الغاليوم على السيليكون (GaN-on-Si) الحل الأمثل للتطبيقات عالية التردد والطاقة ودرجات الحرارة. بفضل اتجاهات ركائز السيليكون القابلة للتخصيص، ومقاومتها، وتقنية التطعيم من النوع N/P، صُممت هذه الرقائق لتلبية الاحتياجات المُحددة لقطاعات متنوعة، بدءًا من إلكترونيات الطاقة وأنظمة السيارات، وصولًا إلى تقنيات اتصالات الترددات الراديوية (RF) ومصابيح LED. وبفضل الخصائص الفائقة لنيتريد الغاليوم وقابلية توسع السيليكون، تُقدم هذه الرقائق أداءً وكفاءةً مُحسّنين، وتُعزز من جاهزية أجهزة الجيل القادم.
مخطط تفصيلي
