Wafer GaN-on-Diamond da 4 pollici a 6 pollici Spessore epi totale (micron) 0,6 ~ 2,5 o personalizzato per applicazioni ad alta frequenza
Proprietà
Dimensioni del wafer:
Disponibili nei diametri da 4 e 6 pollici per un'integrazione versatile in vari processi di produzione di semiconduttori.
Sono disponibili opzioni di personalizzazione per le dimensioni dei wafer, in base alle esigenze del cliente.
Spessore dello strato epitassiale:
Intervallo: da 0,6 µm a 2,5 µm, con opzioni per spessori personalizzati in base alle esigenze applicative specifiche.
Lo strato epitassiale è progettato per garantire una crescita cristallina di GaN di alta qualità, con spessore ottimizzato per bilanciare potenza, risposta in frequenza e gestione termica.
Conduttività termica:
Lo strato di diamante garantisce una conduttività termica estremamente elevata, pari a circa 2000-2200 W/m·K, garantendo un'efficiente dissipazione del calore dai dispositivi ad alta potenza.
Proprietà del materiale GaN:
Ampio bandgap: lo strato di GaN trae vantaggio da un ampio bandgap (~3,4 eV), che consente il funzionamento in ambienti difficili, condizioni di alta tensione e alta temperatura.
Mobilità elettronica: elevata mobilità elettronica (circa 2000 cm²/V·s), che consente commutazioni più rapide e frequenze operative più elevate.
Elevata tensione di rottura: la tensione di rottura del GaN è molto più elevata rispetto ai materiali semiconduttori convenzionali, rendendolo adatto ad applicazioni ad alta intensità energetica.
Prestazioni elettriche:
Elevata densità di potenza: i wafer GaN-on-Diamond consentono un'elevata potenza in uscita mantenendo un fattore di forma ridotto, perfetto per amplificatori di potenza e sistemi RF.
Perdite ridotte: la combinazione dell'efficienza del GaN con la dissipazione del calore del diamante comporta minori perdite di potenza durante il funzionamento.
Qualità della superficie:
Crescita epitassiale di alta qualità: lo strato di GaN viene fatto crescere epitassialmente sul substrato di diamante, garantendo una densità di dislocazione minima, un'elevata qualità cristallina e prestazioni ottimali del dispositivo.
Uniformità:
Uniformità di spessore e composizione: sia lo strato di GaN sia il substrato di diamante mantengono un'eccellente uniformità, fondamentale per garantire prestazioni e affidabilità costanti del dispositivo.
Stabilità chimica:
Sia il GaN che il diamante offrono un'eccezionale stabilità chimica, consentendo a questi wafer di funzionare in modo affidabile in ambienti chimici aggressivi.
Applicazioni
Amplificatori di potenza RF:
I wafer GaN-on-Diamond sono ideali per gli amplificatori di potenza RF nelle telecomunicazioni, nei sistemi radar e nelle comunicazioni satellitari, offrendo elevata efficienza e affidabilità ad alte frequenze (ad esempio, da 2 GHz a 20 GHz e oltre).
Comunicazione a microonde:
Questi wafer sono eccellenti nei sistemi di comunicazione a microonde, dove l'elevata potenza di uscita e la minima degradazione del segnale sono essenziali.
Tecnologie radar e di rilevamento:
I wafer GaN-on-Diamond sono ampiamente utilizzati nei sistemi radar, garantendo prestazioni elevate nelle applicazioni ad alta frequenza e alta potenza, soprattutto nei settori militare, automobilistico e aerospaziale.
Sistemi satellitari:
Nei sistemi di comunicazione satellitare, questi wafer garantiscono la durevolezza e le elevate prestazioni degli amplificatori di potenza, in grado di funzionare in condizioni ambientali estreme.
Elettronica ad alta potenza:
Le capacità di gestione termica del GaN-on-Diamond lo rendono adatto all'elettronica ad alta potenza, come convertitori di potenza, inverter e relè a stato solido.
Sistemi di gestione termica:
Grazie all'elevata conduttività termica del diamante, questi wafer possono essere utilizzati in applicazioni che richiedono una gestione termica robusta, come sistemi LED e laser ad alta potenza.
Domande e risposte sui wafer GaN-on-Diamond
D1: Qual è il vantaggio dell'utilizzo di wafer GaN-on-Diamond nelle applicazioni ad alta frequenza?
Risposta 1:I wafer GaN-on-Diamond combinano l'elevata mobilità elettronica e l'ampio bandgap del GaN con l'eccezionale conduttività termica del diamante. Ciò consente ai dispositivi ad alta frequenza di funzionare a livelli di potenza più elevati gestendo efficacemente il calore, garantendo maggiore efficienza e affidabilità rispetto ai materiali tradizionali.
D2: I wafer GaN-on-Diamond possono essere personalizzati per requisiti specifici di potenza e frequenza?
A2:Sì, i wafer GaN-on-Diamond offrono opzioni personalizzabili, tra cui lo spessore dello strato epitassiale (da 0,6 µm a 2,5 µm), le dimensioni del wafer (4 pollici, 6 pollici) e altri parametri basati sulle esigenze applicative specifiche, garantendo flessibilità per applicazioni ad alta potenza e alta frequenza.
D3: Quali sono i principali vantaggi del diamante come substrato per il GaN?
A3:L'estrema conduttività termica del diamante (fino a 2200 W/m·K) contribuisce a dissipare efficacemente il calore generato dai dispositivi GaN ad alta potenza. Questa capacità di gestione termica consente ai dispositivi GaN-on-Diamond di funzionare a densità di potenza e frequenze più elevate, garantendo prestazioni e longevità migliorate.
D4: I wafer GaN-on-Diamond sono adatti per applicazioni spaziali o aerospaziali?
A4:Sì, i wafer GaN-on-Diamond sono adatti alle applicazioni spaziali e aerospaziali grazie alla loro elevata affidabilità, alle capacità di gestione termica e alle prestazioni in condizioni estreme, come elevata radiazione, variazioni di temperatura e funzionamento ad alta frequenza.
D5: Qual è la durata di vita prevista dei dispositivi realizzati con wafer GaN-on-Diamond?
A5:La combinazione della durevolezza intrinseca del GaN con le eccezionali proprietà di dissipazione del calore del diamante si traduce in una lunga durata dei dispositivi. I dispositivi GaN-on-Diamond sono progettati per funzionare in ambienti difficili e in condizioni di elevata potenza con un degrado minimo nel tempo.
D6: In che modo la conduttività termica del diamante influisce sulle prestazioni complessive dei wafer GaN-on-Diamond?
A6:L'elevata conduttività termica del diamante svolge un ruolo fondamentale nel migliorare le prestazioni dei wafer GaN-on-Diamond, dissipando efficacemente il calore generato nelle applicazioni ad alta potenza. Ciò garantisce che i dispositivi GaN mantengano prestazioni ottimali, riducano lo stress termico ed evitino il surriscaldamento, una sfida comune nei dispositivi a semiconduttore convenzionali.
D7: Quali sono le applicazioni tipiche in cui i wafer GaN-on-Diamond superano in prestazioni gli altri materiali semiconduttori?
A7:I wafer GaN-on-Diamond offrono prestazioni superiori ad altri materiali in applicazioni che richiedono elevata gestione di potenza, funzionamento ad alta frequenza e gestione termica efficiente. Tra queste, amplificatori di potenza RF, sistemi radar, comunicazioni a microonde, comunicazioni satellitari e altri dispositivi elettronici ad alta potenza.
Conclusione
I wafer GaN-on-Diamond offrono una soluzione unica per applicazioni ad alta frequenza e alta potenza, combinando le elevate prestazioni del GaN con le eccezionali proprietà termiche del diamante. Dotati di funzionalità personalizzabili, sono progettati per soddisfare le esigenze dei settori che richiedono un'erogazione di potenza efficiente, una gestione termica efficiente e un funzionamento ad alta frequenza, garantendo affidabilità e longevità in ambienti difficili.
Diagramma dettagliato
