III-Vエピウェーハ

説明

1.III-V材料とデバイス成長のためのフォトニック技術

1.1VCSELエピタキシャルウェーハ

VCSEL（垂直共振器面発光レーザー）エピ構造は、GaAs半導体材料に基づいています。 LED（発光ダイオード）やLD（レーザーダイオード）などの他の光源とは異なり、VCSEL構造には、小容量、円形出力スポット、単一縦モード出力、小しきい値電流、低価格、大容量への簡単な統合という利点があります。エリアアレイ。光通信、光相互接続、光ストレージなどの分野で広く使用されています。 精度、小型化、低消費電力、信頼性のメリットを活かし、VCSELチップをコアコンポーネントとした3Dセンシングカメラは、携帯電話などの家電製品に幅広く使用されます。

4インチおよび6インチのGaAsベースの650nm / 680nm / 795nm / 850nm / 905nm / 940nm VCSELのレイヤースタックウェーハを提供します。主に光通信、LIDAR（自動運転車）、3Dセンシング（携帯電話）に使用されます。

1.2 LDIII-Vエピタキシャルウェーハ

GaAs 808nm / 9xxnm半導体III-Vエピタキシーレーザーは、以下のIII-V量子ドットレーザー材料システムを含む、工業用溶接、マーキング、医療、測距などに使用されます。

* InGaAs / GaAs / AlGaAsレーザー：

しきい値電流密度<75A / cm²（980nm）

* InGaAsP / InPレーザー：

しきい値電流密度<200mA / cm²;

PLマッピングの均一性<5nm;

スロープ効率> 0.35 W / A

* InGaAsSb / AlGaAsSbレーザー:

しきい値電流密度<200A / cm²（2um、CW @ RT）

1.3LEDエピウェーハ

RCLEDウェーハ：新しいタイプのLED構造。 これは主に、上部DBR（ブラッグミラー）、下部DBR、および従来のLEDとVCSELの両方の利点を備えた多重量子井戸（MQW）アクティブエリア構成で構成されています。 このIII-V半導体のエピタキシャル成長は、主に光ファイバー通信で使用されます。

高度なIII-V構造を備えたGaAs650nm / 680nm / 795nm RCLEDエピタキシャルウェーハ：産業用センサー、原子時計などに使用されます。

1.4EELエピタキシャルウェーハ

エッジ発光発光レーザーが提示されます。 その発光領域は片側のごく一部に限定されています。 限られた発光領域は、光ファイバーと統合された光路との結合効率を向上させることができます。 その動作原理は、半導体材料のエネルギーバンド（伝導帯と価電子帯）間、または半導体材料のエネルギーバンドと不純物（アクセプターまたはドナー）エネルギーレベル間の非平衡キャリア数反転を特定の励起によって実現することです。モード。 粒子数が反転した状態の多数の電子が正孔と結合すると、誘導放出が発生します。

3、4、6インチのGaAsベースの808nm、9XX nm、980nm EELエピウェーハを提供しており、主に工業用溶接、リソグラフィ、医療用途、距離測定に使用されます。

1.5検出器エピタキシー

PINおよびAPD用のウェーハスケールIII-Vエピレイヤーのカスタマイズされた設計を提供します。

InP 1.3um / 1.5umレーザーおよび検出器（ピン、APD）エピタキシャルチップ：光通信などに使用されます。

III-VウェーハベースのAPDチップ

InGaAs PINPDチップ

InGaAsAPDチップ

InGaAsMPDチップ

GaAs PINPDチップ

1.6ホールセンサーまたはホールデバイス用のIII-Vエピ層

InAs / GaAsホールセンサー：

移動度> 20000 cm 2 /（V・s）@ 300K

InSb / GaAsホールデバイス：

移動度> 60000 cm 2 /（V・s）@ 300K

2.電力およびRF技術のためのIII-Vエピタキシー

2.1III-Vグループ半導体上のHEMTウェーハ

HEMTは一種のヘテロ接合電界効果トランジスタであり、変調ドープ電界効果トランジスタ（MODFET）、2次元電子ガス電界効果トランジスタ（2degfet）、選択的ドープヘテロ接合トランジスタ（SDHT）などとしても知られています。このデバイスとその集積回路移動度の高い、いわゆる二次元電子ガスを利用しているため、超高周波（ミリ波）や超高速の分野で活躍します。 HEMTの基本構造は、変調ドープヘテロ接合です。 変調ドープされたヘテロ構造には、移動度の高い2次元電子ガス（2DEG）が存在します。 この種の2DEGは、移動性が高いだけでなく、非常に低い温度でも「凍結」しません。 したがって、III-V技術に基づくHEMTは、優れた低温性能を備えており、低温研究に使用できます。

GaAs / AlGaAs HEMT：

移動度> 7000 cm 2 /（V・s）@ RT

2.2III-V半導体ベースのpHEMTウェーハ

pHEMTはHEMTの改良された構造であり、PHEMTは二重ヘテロ接合構造を備えており、デバイスのしきい値電圧の温度安定性を向上させるだけでなく、デバイスの出力ボルトアンペア特性も向上させ、デバイスの出力抵抗を大きくし、相互コンダクタンスを高めます。 、より大きな電流処理能力、より高い動作周波数およびより低いノイズ。

pHEMTの2DEGは、通常のHEMTの2DEGよりも制限されているため（ウェルの両側に二重に閉じ込められています）、電子の面密度が高くなります（約2倍）。 同時に、ここでの電子移動度も高い（GaAsよりも9％高い）ため、pHEMTの性能は優れています。

多くのための pHEMTウェーハ仕様、ご覧ください:

SiデルタドープGaAs PHEMTヘテロ構造

III-V量子井戸を備えた2.3mHEMTウェーハ

GaAsベースのInAlAs / InGaAsの大きなミスマッチmHEMTは、InPベースのHEMTの高周波、高パワーゲイン、低雑音指数の利点と、成熟したGaAsベースのHEMT III-Vエピウェーハ製造プロセスの利点を組み合わせており、ミリ波帯。

2.4III-Vナノ構造を備えたMESFETウェーハエピタキシー

GaAs MESFETエピ成長ウェーハは、優れたマイクロ波、高速、高出力、低ノイズ性能を備えています。 たとえば、ゲート長L =1μm、ゲート幅W =250μmのマイクロ波GaAsMESFETのノイズは、Cバンドで1 dB（対応するBJTは2 dB）、2.5〜3 dB（対応するBJTは5 dB）です。 Kuバンドで。 マイクロ波シリコンBJTと比較して、GaAs MESFETは、高い動作周波数（最大60GHz）、低ノイズであるだけでなく、高い飽和レベルと高い信頼性も備えています。 これは、n-GaAsエピタキシャル材料の電子移動度がシリコンの5倍であり、ピークドリフト速度がシリコンの2倍であり、デバイスの基板が半絶縁性GaAs（Si GaAs）である可能性があるためです。寄生容量を減らします。

2.5HBTエピタキシャルウェーハ

グループIII-Vの半導体で成長したHBTエピウェーハは、5G無線通信技術と光ファイバー通信技術で使用できます。

3.ソーラーテクノロジー用のグループIII-Vウエハー

トリプルジャンクションセルを使用して、GaInP / GaAs / GeまたはGaAsIII-Vエピタキシーを実行しています。

GaAsトンネル接合技術のおかげで、当社のIII-Vウェーハファウンドリは、MOCVD技術によって製造され、高品質のIII-V化合物材料で作られた太陽電池用のシングルジャンクション、デュアルジャンクション、トリプルジャンクション多層エピタキシーを提供できます。高効率。 従来の太陽電池と比較して、多接合太陽電池はより効率的ですが、製造コストも高くなります。 トリプルジャンクションセルはより費用効果が高いです。 販売中のIII-Vエピウェーハは宇宙用途で使用されています。

 

述べる：
中国政府は、半導体チップの製造に使用されるガリウム材料（GaAs、GaN、Ga2O3、GaP、InGaAs、GaSbなど）およびゲルマニウム材料の輸出に対する新たな制限を発表しました。 2023 年 8 月 1 日以降、これらの材料の輸出は中国商務省から許可を取得した場合にのみ許可されます。 ご理解いただければ幸いです。