Płytki GaN-na-diamencie 4 cale 6 cali Całkowita grubość warstwy epitaksjalnej (mikrony) 0,6 ~ 2,5 lub dostosowana do zastosowań o wysokiej częstotliwości
Właściwości
Rozmiar opłatka:
Dostępne w średnicach 4 i 6 cali, co umożliwia wszechstronną integrację z różnymi procesami produkcji półprzewodników.
Dostępne są opcje dostosowania rozmiaru wafla do wymagań klienta.
Grubość warstwy epitaksjalnej:
Zakres: od 0,6 µm do 2,5 µm, z możliwością dostosowania grubości do konkretnych potrzeb danego zastosowania.
Warstwa epitaksjalna została zaprojektowana tak, aby zapewnić wysokiej jakości wzrost kryształów GaN, przy czym zoptymalizowana grubość ma zapewnić równowagę między mocą, odpowiedzią częstotliwościową i zarządzaniem termicznym.
Przewodność cieplna:
Warstwa diamentowa charakteryzuje się wyjątkowo wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła, wynoszącym około 2000–2200 W/m·K, co pozwala na efektywne odprowadzanie ciepła z urządzeń dużej mocy.
Właściwości materiału GaN:
Szeroka przerwa energetyczna: Warstwa GaN charakteryzuje się szeroką przerwą energetyczną (~3,4 eV), co pozwala na pracę w trudnych warunkach, przy wysokim napięciu i wysokiej temperaturze.
Ruchliwość elektronów: Wysoka ruchliwość elektronów (ok. 2000 cm²/V·s) prowadząca do szybszego przełączania i wyższych częstotliwości roboczych.
Wysokie napięcie przebicia: napięcie przebicia GaN jest znacznie wyższe niż w przypadku konwencjonalnych materiałów półprzewodnikowych, dzięki czemu materiał ten nadaje się do zastosowań wymagających dużego poboru mocy.
Parametry elektryczne:
Wysoka gęstość mocy: płytki GaN-on-Diamond umożliwiają uzyskanie dużej mocy wyjściowej przy zachowaniu niewielkich rozmiarów, co jest idealne dla wzmacniaczy mocy i systemów RF.
Niskie straty: Połączenie wydajności GaN i rozpraszania ciepła diamentu przekłada się na niższe straty mocy w trakcie pracy.
Jakość powierzchni:
Wysokiej jakości wzrost epitaksjalny: Warstwa GaN jest epitaksjalnie wytwarzana na podłożu diamentowym, co zapewnia minimalną gęstość dyslokacji, wysoką jakość krystaliczną i optymalną wydajność urządzenia.
Jednolitość:
Jednolitość grubości i składu: Zarówno warstwa GaN, jak i podłoże diamentowe zachowują doskonałą jednolitość, co ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia spójnej wydajności i niezawodności urządzenia.
Stabilność chemiczna:
Zarówno GaN, jak i diament charakteryzują się wyjątkową stabilnością chemiczną, dzięki czemu wafle te niezawodnie działają w trudnych warunkach chemicznych.
Aplikacje
Wzmacniacze mocy RF:
Płytki GaN-on-Diamond idealnie nadają się do wzmacniaczy mocy RF w telekomunikacji, systemach radarowych i komunikacji satelitarnej, oferując wysoką wydajność i niezawodność przy wysokich częstotliwościach (np. od 2 GHz do 20 GHz i więcej).
Komunikacja mikrofalowa:
Tego typu płytki sprawdzają się doskonale w systemach komunikacji mikrofalowej, gdzie kluczowe znaczenie ma wysoka moc wyjściowa i minimalna degradacja sygnału.
Technologie radarowe i czujnikowe:
Płytki GaN-on-Diamond są powszechnie stosowane w systemach radarowych, zapewniając solidną wydajność w zastosowaniach o wysokiej częstotliwości i dużej mocy, szczególnie w sektorze wojskowym, motoryzacyjnym i lotniczym.
Systemy satelitarne:
W systemach komunikacji satelitarnej płytki te zapewniają trwałość i wysoką wydajność wzmacniaczy mocy, zdolnych do pracy w ekstremalnych warunkach środowiskowych.
Elektronika dużej mocy:
Możliwości zarządzania temperaturą materiałów GaN-on-Diamond sprawiają, że nadają się one do stosowania w urządzeniach elektronicznych dużej mocy, takich jak przetworniki mocy, inwertery i przekaźniki półprzewodnikowe.
Systemy zarządzania ciepłem:
Ze względu na wysoką przewodność cieplną diamentu, płytki te można stosować w zastosowaniach wymagających solidnego zarządzania temperaturą, takich jak systemy diod LED dużej mocy i lasery.
Pytania i odpowiedzi dotyczące płytek GaN-on-Diamond
P1: Jakie są zalety stosowania płytek GaN-on-Diamond w zastosowaniach o wysokiej częstotliwości?
A1:Wafle GaN-on-Diamond łączą wysoką ruchliwość elektronów i szeroką przerwę energetyczną GaN z wyjątkową przewodnością cieplną diamentu. Dzięki temu urządzenia wysokoczęstotliwościowe mogą pracować z wyższą mocą, efektywniej odprowadzając ciepło, co zapewnia większą wydajność i niezawodność w porównaniu z tradycyjnymi materiałami.
P2: Czy wafle GaN-on-Diamond można dostosować do konkretnych wymagań dotyczących mocy i częstotliwości?
A2:Tak, wafle GaN-on-Diamond oferują możliwość dostosowania opcji, w tym grubości warstwy epitaksjalnej (od 0,6 µm do 2,5 µm), rozmiaru wafla (4-calowy, 6-calowy) i innych parametrów w zależności od potrzeb konkretnego zastosowania, zapewniając elastyczność w zastosowaniach o dużej mocy i wysokiej częstotliwości.
P3: Jakie są główne zalety diamentu jako podłoża dla GaN?
A3:Wyjątkowa przewodność cieplna diamentu (do 2200 W/m·K) pomaga skutecznie odprowadzać ciepło generowane przez urządzenia GaN o dużej mocy. Ta zdolność do zarządzania ciepłem pozwala urządzeniom GaN-on-Diamond pracować z większą gęstością mocy i częstotliwością, zapewniając lepszą wydajność i żywotność urządzenia.
P4: Czy płytki GaN-on-Diamond nadają się do zastosowań kosmicznych i lotniczych?
A4:Tak, wafle GaN-on-Diamond doskonale nadają się do zastosowań kosmicznych i lotniczych ze względu na wysoką niezawodność, możliwości zarządzania temperaturą i wydajność w ekstremalnych warunkach, takich jak wysokie promieniowanie, wahania temperatury i praca z wysoką częstotliwością.
P5: Jaka jest oczekiwana żywotność urządzeń wykonanych z płytek GaN-on-Diamond?
A5:Połączenie naturalnej trwałości GaN i wyjątkowych właściwości rozpraszania ciepła diamentu przekłada się na długą żywotność urządzeń. Urządzenia GaN-on-Diamond zostały zaprojektowane do pracy w trudnych warunkach i przy dużym poborze mocy, z minimalną degradacją w czasie.
P6: W jaki sposób przewodność cieplna diamentu wpływa na ogólną wydajność płytek GaN-on-Diamond?
A6:Wysoka przewodność cieplna diamentu odgrywa kluczową rolę w poprawie wydajności płytek GaN-on-Diamond poprzez efektywne odprowadzanie ciepła generowanego w zastosowaniach dużej mocy. Gwarantuje to, że urządzenia GaN zachowują optymalną wydajność, redukują naprężenia cieplne i zapobiegają przegrzaniu, co jest częstym problemem w przypadku konwencjonalnych urządzeń półprzewodnikowych.
P7: Jakie są typowe zastosowania, w których wafle GaN-on-Diamond przewyższają inne materiały półprzewodnikowe?
A7:Płytki GaN-on-Diamond przewyższają inne materiały w zastosowaniach wymagających dużej mocy, pracy z wysoką częstotliwością i efektywnego zarządzania temperaturą. Dotyczy to wzmacniaczy mocy RF, systemów radarowych, komunikacji mikrofalowej, komunikacji satelitarnej i innych urządzeń elektronicznych dużej mocy.
Wniosek
Płytki GaN-on-Diamond oferują unikalne rozwiązanie dla zastosowań o wysokiej częstotliwości i dużej mocy, łącząc wysoką wydajność GaN z wyjątkowymi właściwościami termicznymi diamentu. Dzięki możliwości personalizacji, zostały zaprojektowane z myślą o potrzebach branż wymagających wydajnego dostarczania energii, zarządzania temperaturą i pracy przy wysokiej częstotliwości, gwarantując niezawodność i długowieczność w trudnych warunkach.
Szczegółowy diagram
