ແກລຽມໄນໄຕຣດ ເທິງແຜ່ນຊິລິໂຄນ ຂະໜາດ 4 ນິ້ວ ຂະໜາດ 6 ນິ້ວ ຕົວເລືອກການວາງທິດທາງຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນ Si, ຄວາມຕ້ານທານ ແລະ ປະເພດ N/P

ຄໍາອະທິບາຍສັ້ນໆ:

ເວເຟີ Gallium Nitride ເທິງຊິລິກອນ (GaN-on-Si) ທີ່ກຳນົດເອງຂອງພວກເຮົາໄດ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການນຳໃຊ້ເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມຖີ່ສູງ ແລະ ພະລັງງານສູງ. ເວເຟີເຫຼົ່ານີ້ມີທັງຂະໜາດ 4 ນິ້ວ ແລະ 6 ນິ້ວ, ສະເໜີທາງເລືອກໃນການປັບແຕ່ງສຳລັບການວາງທິດທາງຂອງຊັ້ນວາງ Si, ຄວາມຕ້ານທານ, ແລະ ປະເພດການເສີມ (ປະເພດ N/ປະເພດ P) ເພື່ອໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການການນຳໃຊ້ສະເພາະ. ເທັກໂນໂລຢີ GaN-on-Si ລວມເອົາຂໍ້ດີຂອງ gallium nitride (GaN) ກັບຊັ້ນວາງຊິລິກອນ (Si) ທີ່ມີລາຄາຖືກ, ເຮັດໃຫ້ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນດີຂຶ້ນ, ປະສິດທິພາບສູງຂຶ້ນ, ແລະ ຄວາມໄວໃນການສະຫຼັບທີ່ໄວຂຶ້ນ. ດ້ວຍແຖບແບນວິດທີ່ກວ້າງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າຕໍ່າ, ເວເຟີເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບການແປງພະລັງງານ, ການນຳໃຊ້ RF, ແລະ ລະບົບການໂອນຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງ.

ສົ່ງອີເມວຫາພວກເຮົາ

ຄຸນສົມບັດ

●ຊ່ອງຫວ່າງແບນວິດກວ້າງ:GaN (3.4 eV) ໃຫ້ການປັບປຸງທີ່ສຳຄັນໃນປະສິດທິພາບຄວາມຖີ່ສູງ, ພະລັງງານສູງ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງ ເມື່ອທຽບກັບຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມສຳລັບອຸປະກອນພະລັງງານ ແລະ ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ RF.
●ທິດທາງຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນ Si ທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້:ເລືອກຈາກທິດທາງຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນ Si ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ <111>, <100>, ແລະອື່ນໆເພື່ອໃຫ້ກົງກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸປະກອນສະເພາະ.
●ຄວາມຕ້ານທານທີ່ກຳນົດເອງ:ເລືອກລະຫວ່າງຕົວເລືອກຄວາມຕ້ານທານທີ່ແຕກຕ່າງກັນສຳລັບ Si, ຕັ້ງແຕ່ການສນວນເຄິ່ງສນວນຈົນເຖິງຄວາມຕ້ານທານສູງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນ.
●ປະເພດການໃຊ້ສານກະຕຸ້ນ:ມີໃຫ້ເລືອກໃນຮູບແບບ N-type ຫຼື P-type ເພື່ອໃຫ້ກົງກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸປະກອນພະລັງງານ, ທຣານຊິດເຕີ RF, ຫຼື LEDs.
●ແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກສູງ:ເວເຟີ GaN-on-Si ມີແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກສູງ (ສູງເຖິງ 1200V), ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນສາມາດຈັດການກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແຮງດັນສູງໄດ້.
●ຄວາມໄວໃນການສະຫຼັບທີ່ໄວຂຶ້ນ:GaN ມີການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນສູງກວ່າ ແລະ ການສູນເສຍການສະຫຼັບຕ່ຳກວ່າຊິລິໂຄນ, ເຮັດໃຫ້ແຜ່ນເວເຟີ GaN-on-Si ເໝາະສຳລັບວົງຈອນຄວາມໄວສູງ.
●ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ດີຂຶ້ນ:ເຖິງວ່າຈະມີການນຳຄວາມຮ້ອນຕໍ່າຂອງຊິລິໂຄນ, GaN-on-Si ຍັງໃຫ້ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າ, ໂດຍມີການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກ່ວາອຸປະກອນຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມ.

ລາຍລະອຽດທາງເທັກນິກ

ພາລາມິເຕີ	ມູນຄ່າ
ຂະໜາດແຜ່ນເວເຟີ	4 ນິ້ວ, 6 ນິ້ວ
ທິດທາງຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນ Si	<111>, <100>, ກຳນົດເອງ
ຄວາມຕ້ານທານ Si	ຄວາມຕ້ານທານສູງ, ເຄິ່ງສນວນ, ຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ
ປະເພດການໃຊ້ສານກະຕຸ້ນ	ປະເພດ N, ປະເພດ P
ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນ GaN	100 nm – 5000 nm (ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້)
ຊັ້ນກີດຂວາງ AlGaN	24% – 28% Al (ປົກກະຕິ 10-20 nm)
ແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກ	600V – 1200V
ການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນ	2000 ຊມ²/V·s
ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບ	ສູງສຸດ 18 GHz
ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວແຜ່ນເວເຟີ	RMS ~0.25 ນາໂນແມັດ (AFM)
ຄວາມຕ້ານທານຂອງແຜ່ນ GaN	437.9 Ω·ຊມ²
ການບິດງໍຂອງແຜ່ນເວເຟີທັງໝົດ	< 25 ໄມໂຄຣມ (ສູງສຸດ)
ການນຳຄວາມຮ້ອນ	1.3 – 2.1 W/cm·K

ແອັບພລິເຄຊັນ

ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ: GaN-on-Si ແມ່ນເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ, ຕົວແປງ, ແລະ ອິນເວີເຕີ ທີ່ໃຊ້ໃນລະບົບພະລັງງານທົດແທນ, ລົດໄຟຟ້າ (EV), ແລະ ອຸປະກອນອຸດສາຫະກຳ. ແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກສູງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການເປີດຕໍ່າຮັບປະກັນການປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນການນຳໃຊ້ພະລັງງານສູງ.

ການສື່ສານ RF ແລະ ໄມໂຄເວຟເວເຟີ GaN-on-Si ມີຄວາມສາມາດດ້ານຄວາມຖີ່ສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນສົມບູນແບບສຳລັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ RF, ການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມ, ລະບົບ radar, ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີ 5G. ດ້ວຍຄວາມໄວໃນການສະຫຼັບທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກໃນຄວາມຖີ່ທີ່ສູງຂຶ້ນ (ສູງເຖິງ18 GHz), ອຸປະກອນ GaN ສະເໜີປະສິດທິພາບທີ່ດີກວ່າໃນແອັບພລິເຄຊັນເຫຼົ່ານີ້.

ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າລົດຍົນ: GaN-on-Si ຖືກນຳໃຊ້ໃນລະບົບພະລັງງານຂອງລົດຍົນ, ລວມທັງເຄື່ອງສາກໄຟໃນຕົວ (OBCs)ແລະຕົວແປງ DC-DCຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ທົນທານຕໍ່ລະດັບແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສູງຂຶ້ນເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ລົດໄຟຟ້າທີ່ຕ້ອງການການປ່ຽນພະລັງງານທີ່ແຂງແຮງ.

LED ແລະ ອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກGaN ແມ່ນວັດສະດຸທີ່ເລືອກສຳລັບ ໄຟ LED ສີຟ້າ ແລະ ສີຂາວເວເຟີ GaN-on-Si ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດລະບົບໄຟ LED ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດໃນການເຮັດໃຫ້ມີແສງ, ເຕັກໂນໂລຊີການສະແດງຜົນ, ແລະການສື່ສານທາງແສງ.

ຖາມ-ຕອບ

ຄຳຖາມທີ 1: ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງ GaN ທຽບກັບຊິລິໂຄນໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນຫຍັງ?

ກ1:GaN ມີແຖບຄວາມຖີ່ກວ້າງກວ່າ (3.4 eV)ກ່ວາຊິລິກອນ (1.1 eV), ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ມັນທົນທານຕໍ່ແຮງດັນໄຟຟ້າ ແລະ ອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ. ຄຸນສົມບັດນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ GaN ສາມາດຈັດການກັບແອັບພລິເຄຊັນພະລັງງານສູງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ. GaN ຍັງສະເໜີຄວາມໄວໃນການສະຫຼັບທີ່ໄວຂຶ້ນ, ເຊິ່ງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບອຸປະກອນຄວາມຖີ່ສູງ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ RF ແລະ ຕົວແປງພະລັງງານ.

ຄຳຖາມທີ 2: ຂ້ອຍສາມາດປັບແຕ່ງທິດທາງຂອງວັດສະດຸ Si ສຳລັບການນຳໃຊ້ຂອງຂ້ອຍໄດ້ບໍ?

A2:ແມ່ນແລ້ວ, ພວກເຮົາສະເໜີທິດທາງຂອງຊັ້ນວາງ Si ທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ເຊັ່ນວ່າ<111>, <100>, ແລະ ທິດທາງອື່ນໆຂຶ້ນກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸປະກອນຂອງທ່ານ. ທິດທາງຂອງຊັ້ນຮອງ Si ມີບົດບາດສຳຄັນໃນປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນ, ລວມທັງລັກສະນະທາງໄຟຟ້າ, ພຶດຕິກຳຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງກົນຈັກ.

ຄຳຖາມທີ 3: ການໃຊ້ເວເຟີ GaN-on-Si ສຳລັບການນຳໃຊ້ຄວາມຖີ່ສູງມີຜົນປະໂຫຍດຫຍັງແດ່?

A3:ເວເຟີ GaN-on-Si ໃຫ້ຄຸນນະພາບທີ່ດີກວ່າຄວາມໄວໃນການປ່ຽນ, ເຮັດໃຫ້ການເຮັດວຽກໄວຂຶ້ນໃນຄວາມຖີ່ສູງກວ່າເມື່ອທຽບກັບຊິລິໂຄນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມສຳລັບRFແລະເຕົາໄມໂຄເວຟແອັບພລິເຄຊັນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມຖີ່ສູງອຸປະກອນໄຟຟ້າເຊັ່ນວ່າເຮັມທີ(ທຣານຊິສເຕີການເຄື່ອນທີ່ຂອງອີເລັກຕຣອນສູງ) ແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ RFການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງ GaN ຍັງເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍການສະຫຼັບຕ່ຳລົງ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ດີຂຶ້ນ.

ຄຳຖາມທີ 4: ມີທາງເລືອກໃນການໃຊ້ສານເສີມອັນໃດແດ່ສຳລັບເວເຟີ GaN-on-Si?

ເຈ້ຍ A4:ພວກເຮົາສະເໜີທັງສອງຢ່າງປະເພດ Nແລະປະເພດ Pຕົວເລືອກການໃຊ້ສານກະຕຸ້ນ, ເຊິ່ງມັກຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບອຸປະກອນເຄິ່ງຕົວນໍາປະເພດຕ່າງໆ.ການໂດບປະເພດ Nເໝາະສຳລັບທຣານຊິດເຕີພະລັງງານແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ RF, ໃນຂະນະທີ່ການໂດບປະເພດ Pມັກຖືກໃຊ້ສຳລັບອຸປະກອນ optoelectronic ເຊັ່ນ LEDs.

ສະຫຼຸບ

ເວເຟີ Gallium Nitride ເທິງຊິລິກອນ (GaN-on-Si) ທີ່ກຳນົດເອງຂອງພວກເຮົາໃຫ້ທາງອອກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ຄວາມຖີ່ສູງ, ພະລັງງານສູງ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງ. ດ້ວຍທິດທາງຂອງຊັ້ນຮອງ Si ທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້, ຄວາມຕ້ານທານ, ແລະ ການເສີມປະເພດ N/P, ເວເຟີເຫຼົ່ານີ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການສະເພາະຂອງອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆ ຕັ້ງແຕ່ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ ແລະ ລະບົບຍານຍົນ ຈົນເຖິງການສື່ສານ RF ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີ LED. ໂດຍນຳໃຊ້ຄຸນສົມບັດທີ່ດີກວ່າຂອງ GaN ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຂອງຊິລິກອນ, ເວເຟີເຫຼົ່ານີ້ສະເໜີປະສິດທິພາບ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ການຮອງຮັບອະນາຄົດທີ່ດີຂຶ້ນສຳລັບອຸປະກອນລຸ້ນຕໍ່ໄປ.