ग्यालियम नाइट्राइड एपिटेक्सियल वेफर्स: निर्माण प्रक्रियाको परिचय

ग्यालियम नाइट्राइड (GaN)एपिटेक्सियल वेफरवृद्धि एक जटिल प्रक्रिया हो, प्रायः दुई-चरण विधि प्रयोग गरी। यो विधिले धेरै महत्वपूर्ण चरणहरू समावेश गर्दछ, उच्च-तापमान बेकिंग, बफर तह वृद्धि, पुन: स्थापना, र एनेलिङ सहित। यी चरणहरूमा सावधानीपूर्वक तापक्रम नियन्त्रण गरेर, दुई-चरण वृद्धि विधिले प्रभावकारी रूपमा जाली बेमेल वा तनावको कारणले हुने वेफर वार्पिङलाई रोक्छ, यसलाई प्रमुख निर्माण विधि बनाउँछ।GaN एपिटेक्सियल वेफर्सविश्वव्यापी रूपमा।

1. बुझाइएपिटेक्सियल वेफर्स

एएपिटेक्सियल वेफरएकल-क्रिस्टल सब्सट्रेट हुन्छ जसमा नयाँ एकल-क्रिस्टल तह हुर्किन्छ। यो एपिटेक्सियल तहले अन्तिम उपकरणको प्रदर्शनको लगभग 70% निर्धारण गर्नमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, यसलाई अर्धचालक चिप निर्माणमा महत्त्वपूर्ण कच्चा माल बनाउँछ।

अर्धचालक उद्योग श्रृंखला मा अपस्ट्रीम स्थित,एपिटेक्सियल वेफर्ससम्पूर्ण अर्धचालक निर्माण उद्योगलाई समर्थन गर्दै, आधारभूत घटकको रूपमा सेवा गर्नुहोस्। उत्पादकहरूले सब्सट्रेट सामग्रीमा एपिटेक्सियल तह जम्मा गर्न र बढ्नको लागि केमिकल भाप डिपोजिसन (CVD) र आणविक बीम एपिटेक्सी (MBE) जस्ता उन्नत प्रविधिहरू प्रयोग गर्छन्। यी वेफर्सलाई फोटोलिथोग्राफी, पातलो फिलिम डिपोजिसन, र सेमीकन्डक्टर वेफर्स बन्न नक्काशी मार्फत थप प्रशोधन गरिन्छ। पछि, यीवेफर्सअलग-अलग डाइहरूमा diced गरिन्छ, जुन त्यसपछि प्याकेज गरिन्छ र अन्तिम एकीकृत सर्किटहरू (ICs) सिर्जना गर्न परीक्षण गरिन्छ। सम्पूर्ण चिप उत्पादन प्रक्रियामा, अन्तिम उत्पादनले सबै विशिष्टताहरू र प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूरा गरेको सुनिश्चित गर्न चिप डिजाइन चरणसँग निरन्तर अन्तरक्रिया महत्त्वपूर्ण छ।

2. GaN को आवेदनहरूएपिटेक्सियल वेफर्स

गानको अन्तर्निहित गुणहरू बनाउँछन्GaN एपिटेक्सियल वेफर्सउच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति, र मध्यम देखि कम भोल्टेज सञ्चालन आवश्यक अनुप्रयोगहरूको लागि विशेष गरी राम्रोसँग उपयुक्त। केहि प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रहरू समावेश छन्:

उच्च ब्रेकडाउन भोल्टेज: GaN को फराकिलो ब्यान्डग्यापले पारंपरिक सिलिकन वा ग्यालियम आर्सेनाइड समकक्षहरूको तुलनामा उच्च भोल्टेजहरू सामना गर्न उपकरणहरूलाई सक्षम बनाउँछ। यो विशेषताले 5G बेस स्टेशनहरू र सैन्य रडार प्रणालीहरू जस्ता अनुप्रयोगहरूको लागि GaN आदर्श बनाउँछ।

उच्च रूपान्तरण दक्षता: GaN-आधारित पावर स्विचिङ उपकरणहरूले सिलिकन उपकरणहरूको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा कम अन-प्रतिरोध प्रदर्शन गर्दछ, परिणामस्वरूप स्विचिङ घाटा कम हुन्छ र ऊर्जा दक्षतामा सुधार हुन्छ।

उच्च थर्मल चालकता: GaN को उत्कृष्ट थर्मल चालकताले कुशल गर्मी अपव्ययलाई सक्षम बनाउँछ, यसलाई उच्च-शक्ति र उच्च-तापमान अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ।

उच्च ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फिल्ड स्ट्रेन्थ: GaN को ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फिल्ड स्ट्रेन्थ सिलिकन कार्बाइड (SiC) सँग तुलना गर्न मिल्ने हुँदा, सेमीकन्डक्टर प्रोसेसिङ र लेटिस बेमेल जस्ता कारकहरूले सामान्यतया GaN यन्त्रहरूको भोल्टेज ह्यान्डलिंग क्षमता लगभग 1000V मा सीमित गर्दछ, सुरक्षित अपरेटिङ भोल्टेज सामान्यतया 650V भन्दा कम हुन्छ।

3. GaN वर्गीकरणएपिटेक्सियल वेफर्स

तेस्रो-पुस्ताको अर्धचालक सामग्रीको रूपमा, GaN ले उच्च-तापमान प्रतिरोध, उत्कृष्ट अनुकूलता, उच्च थर्मल चालकता, र फराकिलो ब्यान्डग्याप सहित धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्दछ। यसले विभिन्न उद्योगहरूमा यसको व्यापक ग्रहण गरेको छ।GaN एपिटेक्सियल वेफर्सतिनीहरूको सब्सट्रेट सामग्रीको आधारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ: GaN-on-GaN, GaN-on-SiC, GaN-on-Sapphire, र GaN-on-Silicon। यी मध्ये,GaN-on-Silicon वेफर्सहाल तिनीहरूको कम उत्पादन लागत र परिपक्व निर्माण प्रक्रियाहरूको कारण सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।**