GaN de type N sur gabarit saphir, silicium ou SiC

GaN de type N sur gabarit saphir, silicium ou SiC

Les produits modèles de PAM-XIAMEN sont constitués de couches cristallines de nitrure de gallium (GaN), qui sont déposées sur des substrats de saphir. Les produits modèles de PAM-XIAMEN permettent des temps de cycle d'épitaxie plus courts de 20 à 50 % et des couches de dispositifs épitaxiaux de meilleure qualité, avec une meilleure qualité structurelle et une conductivité thermique plus élevée, ce qui peut améliorer les dispositifs en termes de coût, de rendement et de performances

Les matrices de GaN sur saphir de PAM-XIAMEN sont disponibles dans des diamètres allant de 2″ à 6″ et consistent en une fine couche de GaN cristallin développée sur un substrat en saphir. Modèles prêts pour l'épi maintenant disponibles.

Description

1. Spécification du modèle GaN/saphir de type N

1.1 Substrats GaN/saphir dopés SI de 4 pouces

Article PAM-T-GaN-100-N
Dimension 100 ±0,1 mm
Épaisseur 4,5 ±0,5 μm
Orientation du GaN Plan C (0001) hors angle vers l'axe A 0,2 ±0,1°
Plan d'orientation du GaN (1-100) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Type de Conduction De type N
Résistivité (300K) < 0,05Ω·cm
Concentration porteuse >1x1018cm-3(≈concentration de dopage)
Mobilité ~ 200cm2 / V·s
Densité de Dislocation > 5x108cm-2 (estimé par FWHMs de XRD)
Structure 4,5 ± 0,5 μm GaN/~ 50 nm couche tampon uGaN/650 ± 25 μm saphir
Orientation du saphir Plan C (0001) hors angle vers l'axe M 0,2 ±0,1°
Orientation Plat de Saphir (11-20) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Rugosité de surface: Face avant : Ra<0,5 nm, prêt pour l'épi ;
Face arrière : gravée ou polie.
Surface utilisable > 90% (exclusion des bords et macro défauts)
Paquet chacun dans un seul conteneur de plaquettes, sous atmosphère d'azote, emballé en salle blanche de classe 100

 

Substrats GaN/saphir non dopés de 1,2 4 pouces

Article PAM-T-GaN-100-U
Dimension 100 ±0,1 mm
Épaisseur 4,5 ±0,5 μm
Orientation du GaN Plan C (0001) hors angle vers l'axe A 0,2 ±0,1°
Plan d'orientation du GaN (1-100) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Type de Conduction De type N
Résistivité (300K) < 0,5 Ω·cm
Concentration porteuse <5x1017cm-3
Mobilité ~ 300cm2 / V·s
Densité de Dislocation < 5x108cm-2 (estimé par FWHMs de XRD)
Structure 4,5 ± 0,5 μm GaN/~ 50 nm couche tampon uGaN/650 ± 25 μm saphir
Orientation du saphir Plan C (0001) hors angle vers l'axe M 0,2 ±0,1°
Orientation Plat de Saphir (11-20) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Rugosité de surface: Face avant : Ra<0,5 nm, prêt pour l'épi ;
Face arrière : gravée ou polie.
Surface utilisable > 90% (exclusion des bords et macro défauts)
Paquet chacun dans un seul conteneur de plaquettes, sous atmosphère d'azote, emballé en salle blanche de classe 100

 

Substrats GaN/saphir dopés SI de 1,3 2 pouces

Article PAM-T-GaN-50-N
Dimension 50,8 ± 0,1 mm
Épaisseur 5 ±1 μm
Orientation du GaN Plan C (0001) hors angle vers l'axe A 0,2 ±0,1°
Plan d'orientation du GaN (1-100) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Type de Conduction De type N
Résistivité (300K) < 0,05 Ω·cm
Concentration porteuse >1x1018cm-3(≈concentration de dopage)
Mobilité ~ 200cm2 / V·s
Densité de Dislocation > 5x108cm-2 (estimé par FWHMs de XRD)
Structure 5 ±1 μm GaN/~ 50 nm couche tampon uGaN/430 ±25 μm saphir
Orientation du saphir Plan C (0001) hors angle vers l'axe M 0,2 ±0,1°
Orientation Plat de Saphir (11-20) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Rugosité de surface: Face avant : Ra<0,5 nm, prêt pour l'épi ;
Face arrière : gravée ou polie.
Surface utilisable > 90% (exclusion des bords et macro défauts)
Paquet chacun dans un seul conteneur de plaquettes, sous atmosphère d'azote, emballé en salle blanche de classe 100

 

Substrats GaN/saphir non dopés de 1,4 2 pouces

Article PAM-T-GaN-50-U
Dimension 50,8 ± 0,1 mm
Épaisseur 5 ±1 μm
Orientation du GaN Plan C (0001) hors angle vers l'axe A 0,2 ±0,1°
Plan d'orientation du GaN (1-100) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Type de Conduction De type N
Résistivité (300K) < 0,5 Ω·cm
Concentration porteuse <5X1017CM-3
Mobilité ~ 300cm2 / V·s
Densité de Dislocation < 5x108cm-2 (estimé par FWHMs de XRD)
Structure 5 ±1 μm GaN/~ 50 nm couche tampon uGaN/430 ±25 μm saphir
Orientation du saphir Plan C (0001) hors angle vers l'axe M 0,2 ±0,1°
Orientation Plat de Saphir (11-20) 0 ±0,2°, 16 ±1 mm
Rugosité de surface: Face avant : Ra<0,5 nm, prêt pour l'épi ;
Face arrière : gravée ou polie.
Surface utilisable > 90% (exclusion des bords et macro défauts)
Paquet chacun dans un seul conteneur de plaquettes, sous atmosphère d'azote, emballé en salle blanche de classe 100

 

1.5 Liste des GaN de type N sur matrice de silicium

Description Type dopant substrat Taille Épaisseur de GaN Surface
Modèle GaN sur plaquette de silicium 4″, film GaN Type N non dopé Substrats Si (111) 4 " 2um poli d'un seul côté
Modèle GaN sur plaquette de silicium 4″, film GaN Type N Si dopé Substrats Si (111) 4 " 2um poli d'un seul côté
Modèle GaN sur plaquette de silicium 2″, film GaN Type N non dopé Substrats Si (111) 2 " 2um poli d'un seul côté
Modèle GaN sur plaquette de silicium 2″, film GaN Type N Si dopé Substrats Si (111) 2 " 2um poli d'un seul côté

 

2. Spécification détaillée du modèle GaN sur silicium

2.1 4″ Dia, GaN de type N sur silicium

4″ dia, GaN sur silicium (GaN sur Si)
Dimensions : 100 +/- 0,1 mm
Épaisseur de la couche de GaN : 2um
Couche GaN Conductivité : type n, dopé Si.
Structure : GaN sur silicium (111).
Concentration de dopage : xxxcm-3
XRD(102)<xx arc.sec
XRD(002)<xx arc.sec
Poli d'un seul côté, prêt pour l'épi, Ra<0.5nm
Conditionnement : Conditionné en salle blanche de classe 100, en contenant unique, sous atmosphère d'azote.

2.2 2″ Dia, GaN dopé Si sur silicium

GaN sur silicium, 2" de diamètre,

Épaisseur de la couche de GaN : 1,8 um

Couche GaN : type n, dopée Si.

Résistivité :<0,05 ohm.cm

Structure : GaN sur silicium (111).

XRD(102)<300arc.sec

XRD(002)<400arc.sec

Poli d'un seul côté, prêt pour l'épi, Ra<0.5nm

Concentration de porteur : 5E17~5E18

2.2.1 Plat primaire de GaN sur Silicium

3. Spécification du GaN sur le modèle SiC

GaN 2″ ou 4″ sur substrat SiC 4H ou 6H

1) Un tampon GaN non dopé ou un tampon AlN sont disponibles;
2) Couches épitaxiales GaN de type n (dopées ou non dopées Si), de type p ou semi-isolantes disponibles ;
3) structures conductrices verticales sur SiC de type n ou semi-isolant ;
4)AlGaN - 20-60nm d'épaisseur, (20%-30%Al), tampon dopé Si ;
5) Couche de type GaN n sur une plaquette de 2" ou 4" de 350 µm +/-25 µm d'épaisseur.
6) poli simple ou double face, prêt pour l'épi, Ra<0.5um
7) Valeur typique de diffraction des rayons X:
ID wafer ID du support XRD (102) XRD (002) Épaisseur
#2153 X-70105033 (avec AlN) 298 167 679um

 

4. Rapport FWHM et XRD de GaN sur le modèle Sapphire

Un rapport de test est nécessaire pour montrer la conformité entre la description personnalisée et nos données finales sur les plaquettes. Nous testerons la caractérisation de la plaquette par l'équipement avant expédition, en testant la rugosité de surface au microscope à force atomique, le type par instrument à spectre romain, la résistivité par un équipement de test de résistivité sans contact, la densité de microtuyau par microscope polarisant, l'orientation par X-ray Orientator etc. si le les wafers répondent à l'exigence, nous les nettoierons et les emballerons dans une salle blanche de classe 100, si les wafers ne correspondent pas aux spécifications personnalisées, nous les enlèverons.

Projet de test : projet FWHM et XRD

La demi-hauteur pleine largeur (FWHM) est une expression de la plage de fonctions donnée par la différence entre deux valeurs extrêmes de la variable indépendante égale à la moitié de son maximum. En d'autres termes, c'est la largeur de la courbe spectrale mesurée entre ces points sur l'axe Y, qui est la moitié de l'amplitude maximale.

Vous trouverez ci-dessous un exemple de modèle FWHM et XRD de GaN sur saphir :

Modèle FWHM et XRD de GaN sur saphir

5. Spectres PL à basse température (à 77 K) de films de GaN cultivés sur différents substrats

La figure 1 montre un spectre PL à basse température (à 77 K) de films de GaN développés sur différents substrats. Les spectres PL de GaN développé sur différents substrats sont dominés par l'émission proche du bord de bande à environ 360 nm. La pleine largeur à mi-hauteur (FWHM) des films de GaN produits sur les échantillons A (4 nm) et B (8 nm) est plus étroite que celle des films développés sur les échantillons C (10 nm) et D (13 nm), indiquant la faible densité de défauts et la qualité cristalline élevée des films de GaN en raison de leur moindre désadaptation de réseau, ce qui est cohérent avec les résultats XRD. Des tendances similaires du pic d'émission de la bande jaune sur ces échantillons ont également été observées (données non présentées ici). La luminescence jaune est liée à des défauts de niveau profond dans GaN.

Figure 1. Spectres de photoluminescence (PL) à basse température (à 77 K) de films de GaN développés sur différents substrats. FWHM : pleine largeur à mi-hauteur

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