GaN/Si HEMT-struktur

GaN har fremragende fysiske egenskaber såsom høj elektrisk nedbrydningsstyrke og høj termisk ledningsevne, hvilket gør det til et ideelt materiale til fremstilling af højfrekvente mikrobølgeenheder og elektroniske enheder med høj effekt. Kvaliteten af ​​GaN-epitaksiale materialer bestemmer ydeevnen af ​​transistorer med høj elektronmobilitet (HEMT'er). På nuværende tidspunkt fremstilles de almindeligt anvendte GaN HEMT-enhedsmaterialer ved hjælp af heteroepitaksiale metoder. De mest almindeligt anvendte substratmaterialer til epitaksial GaN HEMT-struktur er silicium, safir og SiC. Selvom der er betydelige termiske og gitter-uoverensstemmelser mellem silicium og GaN, bruger vi stadig siliciumbaseret epitaksial GaN som mainstream på grund af den modne proces og lave omkostninger. Ganwafer leverer GaN-on-Silicon HEMT wafere, idet følgende specifikation er et eksempel. Yderligere 2DEG GaN HEMT wafers, besøg venligsthttps://www.ganwafer.com/product-category/gan-wafer/.

1. Si-baseret GaN HEMT-struktur

GANW230414 – HEMT

2. Indflydelse af substratafvigelsesvinkel på GaN-epitaksi

Overflademorfologien af ​​GaN epitaksiale lag dyrket på 4° og 2° off-akse Si-substrater med orientering off vinkel for blev undersøgt og analyseret effekten af ​​off-vinkel på overflademorfologien af ​​GaN. Resultaterne viste, at for stor substratkrystalorienteringsafvigelsesvinkel kan forårsage trinlignende fluktuationer på overfladen af ​​det epitaksiale lag. For substratkrystalorienteringsafvigelsesvinkel mindre end 2° er der imidlertid ingen trin på overfladen, og overfladeudsvingene er relativt jævne. Derfor kan valg af et substrat med en off-vinkel inden for området 0,5-1° for GaN HEMT strukturvækst reducere ruheden af ​​GaN epitaksiale lag og dislokationerne.

3. Effekter af AlN-kernedannelseslag for Si HEMT-struktur med GaN-epilag

Der vil være en indflydelse af AlN-lagets vækstbetingelser på krystalkvaliteten og stresstilstanden af ​​GaN HEMT-epitaksi. Ved at justere N/Al-forholdet fandt man ud af, at jo mindre N/Al-forholdet er, desto bedre er kvaliteten af ​​GaN-krystaller og jo mindre er spændingstilstanden. Ved at justere TMAl-flowhastigheden og NH3-flowhastigheden separat, blev det fundet, at TMAl-flowhastigheden, snarere end NH3-flowhastigheden, påvirker kvaliteten af ​​GaN-krystaller. Der er en optimal værdi for TMAl-flowhastighed, hvor GaN-krystalkvaliteten i GaN-transistorstrukturen er den bedste, og spændingen til stede i det epitaksiale lag er den mindste.

Derfor involverer justering af TMAl-strømningshastigheden hovedsageligt optimering af væksthastigheden af ​​AlN-bufferlaget, hvorved kernestørrelsen under GaN 2DEG HEMT-vækst optimeres og forekomsten af ​​korngrænser under sammensmeltning reduceres, hvilket reducerer trækspændingen i GaN HEMT-epitaksiallaget. .

For mere information, kontakt os venligst e-mail på sales@ganwafer.com og tech@ganwafer.com.