نتريد الغاليوم على رقاقة سيليكون 4 بوصة و6 بوصة، ركيزة سيليكون مصممة خصيصًا، مع خيارات التوجيه والمقاومة ونوع N/P
سمات
● فجوة نطاق واسعة:يوفر GaN (3.4 eV) تحسناً كبيراً في الأداء عالي التردد، وعالي الطاقة، وعالي درجة الحرارة مقارنة بالسيليكون التقليدي، مما يجعله مثالياً لأجهزة الطاقة ومضخمات الترددات اللاسلكية.
● توجيه ركيزة السيليكون القابل للتخصيص:اختر من بين اتجاهات ركائز السيليكون المختلفة مثل <111> و <100> وغيرها لتتناسب مع متطلبات الجهاز المحددة.
● مقاومة كهربائية مخصصة:اختر من بين خيارات المقاومة المختلفة للسيليكون، من شبه العازل إلى المقاومة العالية والمقاومة المنخفضة لتحسين أداء الجهاز.
● نوع المنشطات:متوفر بنوع N أو نوع P من التطعيم لتلبية متطلبات أجهزة الطاقة أو ترانزستورات الترددات اللاسلكية أو مصابيح LED.
● جهد انهيار عالٍ:تتمتع رقائق GaN-on-Si بجهد انهيار عالٍ (يصل إلى 1200 فولت)، مما يسمح لها بالتعامل مع تطبيقات الجهد العالي.
● سرعات تبديل أسرع:يتميز GaN بحركية إلكترونية أعلى وخسائر تبديل أقل من السيليكون، مما يجعل رقائق GaN-on-Si مثالية للدوائر عالية السرعة.
● أداء حراري مُحسّن:على الرغم من انخفاض الموصلية الحرارية للسيليكون، إلا أن GaN-on-Si لا يزال يوفر استقرارًا حراريًا فائقًا، مع تبديد حرارة أفضل من أجهزة السيليكون التقليدية.
المواصفات الفنية
| المعلمة | قيمة |
| حجم الرقاقة | 4 بوصة، 6 بوصة |
| توجيه الركيزة Si | <111>، <100>، مخصص |
| مقاومة السيليكون | مقاومة عالية، شبه عازل، مقاومة منخفضة |
| نوع المنشطات | النوع N، النوع P |
| سمك طبقة GaN | 100 نانومتر - 5000 نانومتر (قابل للتخصيص) |
| طبقة عازلة من AlGaN | 24% – 28% ألومنيوم (عادةً 10-20 نانومتر) |
| جهد الانهيار | 600 فولت - 1200 فولت |
| حركة الإلكترون | 2000 سم²/فولت·ثانية |
| تردد التبديل | يصل إلى 18 جيجاهرتز |
| خشونة سطح الرقاقة | RMS ~0.25 نانومتر (AFM) |
| مقاومة الطبقة GaN | 437.9 أوم·سم² |
| انحناء رقاقة السيليكون بالكامل | < 25 ميكرومتر (كحد أقصى) |
| الموصلية الحرارية | 1.3 – 2.1 واط/سم·كلفن |
التطبيقات
إلكترونيات الطاقةيُعدّ GaN-on-Si مثاليًا للإلكترونيات الكهربائية مثل مضخمات الطاقة والمحولات والعاكسات المستخدمة في أنظمة الطاقة المتجددة والمركبات الكهربائية والمعدات الصناعية. يضمن جهد الانهيار العالي ومقاومة التشغيل المنخفضة كفاءة تحويل الطاقة، حتى في التطبيقات عالية الطاقة.
اتصالات الترددات الراديوية والميكروويفتوفر رقائق GaN-on-Si إمكانيات عالية التردد، مما يجعلها مثالية لمضخمات طاقة الترددات اللاسلكية، واتصالات الأقمار الصناعية، وأنظمة الرادار، وتقنيات الجيل الخامس. تتميز هذه الرقائق بسرعات تبديل أعلى وقدرة على العمل بترددات أعلى (تصل إلى18 جيجاهرتزتوفر أجهزة GaN أداءً فائقًا في هذه التطبيقات.
إلكترونيات السياراتتُستخدم تقنية GaN-on-Si في أنظمة الطاقة الخاصة بالسيارات، بما في ذلكأجهزة الشحن المدمجة (OBCs)ومحولات التيار المستمر إلى التيار المستمرإن قدرتها على العمل في درجات حرارة أعلى وتحمل مستويات جهد أعلى تجعلها مناسبة تمامًا لتطبيقات المركبات الكهربائية التي تتطلب تحويلًا قويًا للطاقة.
تقنية LED والإلكترونيات الضوئيةيُعدّ نيتريد الغاليوم (GaN) 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.
أسئلة وأجوبة
س1: ما هي ميزة GaN على السيليكون في الأجهزة الإلكترونية؟
أ1:يحتوي GaN علىفجوة نطاق أوسع (3.4 إلكترون فولت)يتميز نيتريد الغاليوم (GaN) بجهد أعلى 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 فقد الطاقة ويزيد من أداء النظام. كما يوفر نيتريد الغاليوم سرعات تبديل أسرع، وهي أمر بالغ الأهمية للأجهزة عالية التردد مثل مضخمات الترددات الراديوية ومحولات الطاقة.
س2: هل يمكنني تخصيص اتجاه ركيزة السيليكون لتطبيقي؟
A2:نعم، نحن نقدمتوجيهات ركيزة السيليكون القابلة للتخصيصمثل<111>, <100>وغيرها من التوجيهات حسب متطلبات جهازك. يلعب توجيه 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 لتطبيقات الترددات العالية؟
A3:توفر رقائق GaN-on-Si جودة فائقةسرعات التبديلمما يتيح تشغيلًا أسرع بترددات أعلى مقارنةً بالسيليكون. وهذا يجعلها مثالية لـRFوالميكروويفالتطبيقات، بالإضافة إلى الترددات العاليةأجهزة الطاقةمثلخدمات الإسعاف الجوي(ترانزستورات ذات حركة إلكترونية عالية) ومضخمات الترددات اللاسلكيةكما أن ارتفاع حركة الإلكترونات في GaN يؤدي إلى انخفاض خسائر التبديل وتحسين الكفاءة.
س4: ما هي خيارات التطعيم المتاحة لرقائق GaN-on-Si؟
A4:نقدم كلا الخيارينالنوع Nوالنوع Pخيارات التطعيم، والتي تستخدم عادة لأنواع مختلفة من أجهزة أشباه الموصلات.التطعيم من النوع Nمثالي لـترانزستورات الطاقةومضخمات الترددات اللاسلكية، بينماالتطعيم من النوع Pيُستخدم غالبًا في الأجهزة الكهروضوئية مثل مصابيح LED.
خاتمة
توفر رقائق نتريد الغاليوم على السيليكون (GaN-on-Si) المُخصصة لدينا الحل الأمثل للتطبيقات عالية التردد والطاقة ودرجة الحرارة. بفضل إمكانية تخصيص اتجاهات ركيزة السيليكون، والمقاومة، والتطعيم من النوع N/P، تُصمم هذه الرقائق خصيصًا لتلبية الاحتياجات المحددة لمختلف الصناعات، بدءًا من إلكترونيات الطاقة وأنظمة السيارات وصولًا إلى اتصالات الترددات اللاسلكية وتقنيات LED. بالاستفادة من الخصائص المتميزة لنتريد الغاليوم وقابلية السيليكون للتوسع، تُقدم هذه الرقائق أداءً وكفاءةً مُحسّنين، وتُهيئ الأجهزة للأجيال القادمة.
رسم تخطيطي مفصل
