氮化镓GaN外延片

氮化镓外延片(GaN epitaxial wafer)是一种关键的半导体材料,通常用于制造高频、高功率和高温电子器件,例如高电子迁移率晶体管(HEMTs)、光电器件等。氮化镓具有许多优异的特性,包括高电子迁移率、较高的击穿电场强度、优异的热稳定性以及较小的杂质浓度。

氮化镓外延片的生产通常采用金属有机气相沉积(MOCVD)技术。在这个过程中,氮化镓的薄膜被沉积在衬底上,形成多层结构。

氮化镓外延片的厚度可以根据特定应用的要求定制,通常在数微米到几十微米之间。

常用的衬底材料包括蓝宝石(sapphire)和硅(Si)。


应用

射频和微波器件:氮化镓外延片广泛应用于射频功率放大器、微波功率放大器等高频率设备中,特别是在通信和雷达系统中。
光电器件:氮化镓外延片也可以用于制造LED(发光二极管)、激光器、光电探测器等光电器件。
功率电子器件:氮化镓外延片也可用于制造功率开关器件,如高电压高电流的功率开关器件。

特点

宽带隙半导体:氮化镓拥有较大的带隙能隙,使其在高功率、高频率电子器件中表现出色。
高电子迁移率:氮化镓的电子迁移率远高于许多其他半导体材料,这使得它在高频应用中特别有用。
高热稳定性:氮化镓可以在高温环境下工作,这使得它在高功率器件中表现出色。

  • 定制参数实例。


    硅基氮化镓GaN外延片

    外延结构

      厚度

    备注

    Cap-GaN

    3nm


    Barrier AlGaN

    20-30nm

    Al%:20-27%

    AIN

    1nm


    UGaN

    200nm


    CGaN

    1500nm


    Buffer AlGaN

    3200nm

    Al%:10-70%

    Buffer AIN

    250nm


    Substrate Si(Notch、Flat)

    1000μm

    150 mm Si(111)

    参数名称|tem

    参数标准Specifications

    外延层厚度Epi thickness

    5.2±0.5

    μm

    边缘裂纹Edge crack

    <3

    mm

    弯曲度Bow

    <±30

    μm

    (002)面半峰宽GaN XRD FWHM(002)

    <700

    arcsec

    (102)面半峰宽GaN XRD FWHM(102

    <800

    arcsec

    二维电子气迁移率2DEG mobility

    >1800

    cm²/V · s

    二维电子气浓度2DEG concentration

    >8E12

    cm-2

    方块电阻Sheet resistance

    <400

    Ω


    蓝宝石基外延片

    EPITAXY STRUCTURETHICKNESS (nm)Al COMPOSITION (%
    4GaN2.0±0.5
    3AlGaN22±124.5±0.5
    2GaN300±50
    1BufferSYTtech Proprietary Buffer Layer
    0SubstrateDiameter:100-mm
    EPITAXIAL LAYERS PROPERTIESVALUE/RANGE
    GaN
    Crystallinity
    -GaN(002)
    -GaN(102

    Surface roughness
    GaN Thickness Uniformity
    <150 arcsec
    <350 arcsec

    <0.5nm(5umx5um
    <3%
    Sheet Resistance
    Tageted average
    Uniformity(STD
    400±10(0hm/sq
    <3%
    SUBSTRATE:Al₂O₃SPECIFICATIONS
    Diameter (mm)100.0±0.1
    Thickness (um650±25
    OrientationC-Plane,0.2±0.1°to M-plane
    SurfaceSingle-sided polished