サファイア、シリコン、またはSiCテンプレート上のN型GaN
Ganwafer のテンプレート製品は、サファイア基板上に堆積された窒化ガリウム (GaN) の結晶層で構成されています。 Ganwafer のテンプレート製品により、エピタキシー サイクル時間が 20 ～ 50% 短縮され、構造品質と熱伝導率が向上した高品質のエピタキシャル デバイス層が可能になり、デバイスのコスト、歩留まり、性能が向上します。
Ganwafer の GaN on sapphire テンプレートは、2 インチから 6 インチまでの直径で入手可能で、サファイア基板上に成長した結晶 GaN の薄層で構成されています。 Epi 対応のテンプレートが利用可能になりました。
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説明
1.N型GaN /サファイアテンプレートの仕様
1.14インチのSIドープGaN /サファイア基板
| アイテム | GANW-T-GaN-100-N |
| 寸法 | 100±0.1mm |
| 厚さ | 4.5±0.5μm |
| GaNの配向 | C平面（0001）のA軸に対するオフ角度0.2±0.1° |
| GaNの配向フラット | （1-100）0±0.2°、16±1mm |
| 伝導型 | N型 |
| 抵抗率（300K） | <0.05Ω・cm |
| キャリア濃度 | > 1x1018cm-3（≈ドーピング濃度） |
| モビリティ | 〜200cm2 / V・s |
| 転位密度 | > 5x108cm-2（XRDのFWHMによる推定） |
| 構造 | 4.5±0.5μmGaN/ 〜50 nmuGaNバッファ層/ 650±25μmサファイア |
| サファイアのオリエンテーション | M軸に向かうC平面（0001）のオフ角度0.2±0.1° |
| サファイアのオリエンテーションフラット | （11-20）0±0.2°、16±1mm |
| 表面粗さ： | 表側：Ra <0.5nm、エピ対応; |
| 裏面：エッチングまたは研磨。 | |
| 使用可能面積 | > 90％（エッジおよびマクロの欠陥の除外） |
| パッケージ | 窒素雰囲気下で、クラス100のクリーンルームに梱包された単一のウェーハコンテナにそれぞれ |
1.24インチのドープされていないGaN /サファイア基板
| アイテム | GANW-T-GaN-100-U |
| 寸法 | 100±0.1mm |
| 厚さ | 4.5±0.5μm |
| GaNの配向 | C平面（0001）のA軸に対するオフ角度0.2±0.1° |
| GaNの配向フラット | （1-100）0±0.2°、16±1mm |
| 伝導型 | N型 |
| 抵抗率（300K） | <0.5Ω・cm |
| キャリア濃度 | <5x1017cm-3 |
| モビリティ | 〜300cm2 / V・s |
| 転位密度 | <5x108cm-2（XRDのFWHMによる推定） |
| 構造 | 4.5±0.5μmGaN/ 〜50 nmuGaNバッファ層/ 650±25μmサファイア |
| サファイアのオリエンテーション | M軸に向かうC平面（0001）のオフ角度0.2±0.1° |
| サファイアのオリエンテーションフラット | （11-20）0±0.2°、16±1mm |
| 表面粗さ： | 表側：Ra <0.5nm、エピ対応; |
| 裏面：エッチングまたは研磨。 | |
| 使用可能面積 | > 90％（エッジおよびマクロの欠陥の除外） |
| パッケージ | 窒素雰囲気下で、クラス100のクリーンルームに梱包された単一のウェーハコンテナにそれぞれ |
1.32インチのSIドープGaN /サファイア基板
| アイテム | GANW-T-GaN-50-N |
| 寸法 | 50.8±0.1mm |
| 厚さ | 5±1μm |
| GaNの配向 | C平面（0001）のA軸に対するオフ角度0.2±0.1° |
| GaNの配向フラット | （1-100）0±0.2°、16±1mm |
| 伝導型 | N型 |
| 抵抗率（300K） | <0.05Ω・cm |
| キャリア濃度 | > 1x1018cm-3（≈ドーピング濃度） |
| モビリティ | 〜200cm2 / V・s |
| 転位密度 | > 5x108cm-2（XRDのFWHMによる推定） |
| 構造 | 5±1μmGaN/ 〜50 nmuGaNバッファ層/ 430±25μmサファイア |
| サファイアのオリエンテーション | M軸に向かうC平面（0001）のオフ角度0.2±0.1° |
| サファイアのオリエンテーションフラット | （11-20）0±0.2°、16±1mm |
| 表面粗さ： | 表側：Ra <0.5nm、エピ対応; |
| 裏面：エッチングまたは研磨。 | |
| 使用可能面積 | > 90％（エッジおよびマクロの欠陥の除外） |
| パッケージ | 窒素雰囲気下で、クラス100のクリーンルームに梱包された単一のウェーハコンテナにそれぞれ |
1.42インチのドープされていないGaN /サファイア基板
| アイテム | GANW-T-GaN-50-U |
| 寸法 | 50.8±0.1mm |
| 厚さ | 5±1μm |
| GaNの配向 | C平面（0001）のA軸に対するオフ角度0.2±0.1° |
| GaNの配向フラット | （1-100）0±0.2°、16±1mm |
| 伝導型 | N型 |
| 抵抗率（300K） | <0.5Ω・cm |
| キャリア濃度 | <5X1017CM-3 |
| モビリティ | 〜300cm2 / V・s |
| 転位密度 | <5x108cm-2（XRDのFWHMによる推定） |
| 構造 | 5±1μmGaN/ 〜50 nmuGaNバッファ層/ 430±25μmサファイア |
| サファイアのオリエンテーション | M軸に向かうC平面（0001）のオフ角度0.2±0.1° |
| サファイアのオリエンテーションフラット | （11-20）0±0.2°、16±1mm |
| 表面粗さ： | 表側：Ra <0.5nm、エピ対応; |
| 裏面：エッチングまたは研磨。 | |
| 使用可能面積 | > 90％（エッジおよびマクロの欠陥の除外） |
| パッケージ | 窒素雰囲気下で、クラス100のクリーンルームに梱包された単一のウェーハコンテナにそれぞれ |
1.5シリコンテンプレート上のN型GaNのリスト
| 説明 | タイプ | ドーパント | 基板 | サイズ | GaNの厚さ | 表面 |
| 4インチシリコンウェーハ上のGaNテンプレート、GaNフィルム | Nタイプ | アンドープ | Si（111）基板 | 4 " | 2um | 片面研磨 |
| 4インチシリコンウェーハ上のGaNテンプレート、GaNフィルム | Nタイプ | Siドープ | Si（111）基板 | 4 " | 2um | 片面研磨 |
| 2インチシリコンウェーハ上のGaNテンプレート、GaNフィルム | Nタイプ | アンドープ | Si（111）基板 | 2 " | 2um | 片面研磨 |
| 2インチシリコンウェーハ上のGaNテンプレート、GaNフィルム | Nタイプ | Siドープ | Si（111）基板 | 2 " | 2um | 片面研磨 |
2.シリコンテンプレート上のGaNの詳細仕様
2.1 4インチ径、シリコン上のN型GaN
直径4インチ、シリコン上のGaN（Si上のGaN）
寸法：100 +/- 0.1mm
GaN層の厚さ：2um
GaN層の導電率：n型、Siドープ。
構造：シリコン上のGaN（111）。
ドーピング濃度：xxxcm-3
XRD（102）<xx arc.sec
XRD（002）<xx arc.sec
片面研磨、エピ対応、Ra <0.5nm
パッケージ：クラス100のクリーンルーム環境で、単一の容器に、窒素雰囲気下で梱包されています。
2.2 2インチ径、シリコン上にSiをドープしたGaN
シリコン上のGaN、直径2インチ、
GaN層の厚さ：1.8um
GaN層：n型、Siドープ。
抵抗率：<0.05ohm.cm
構造：シリコン上のGaN（111）。
XRD（102）<300arc.sec
XRD（002）<400arc.sec
片面研磨、エピ対応、Ra <0.5nm
キャリア濃度：5E17〜5E18
2.2.1シリコン上のGaNの一次フラット
3.SiCテンプレート上のGaNの仕様
4Hまたは6HSiC基板上の2インチまたは4インチGaN
| 1）ドープされていないGaNバッファーまたはAlNバッファーが利用可能です。 | ||||
| 2）n型（Siドープまたは非ドープ）、p型または半絶縁性GaNエピタキシャル層が利用可能。 | ||||
| 3）n型または半絶縁性SiC上の垂直導電性構造。 | ||||
| 4）AlGaN –厚さ20〜60 nm、（20％〜30％Al）、Siドープバッファ。 | ||||
| 5）厚さ350µm +/- 25umの2インチまたは4インチのウェーハ上のGaNn型層。 | ||||
| 6）片面または両面研磨、エピ対応、Ra <0.5um | ||||
| XRDに7）の典型的な値： | ||||
| ウェハID | 基板ID | XRD（102） | XRD（002） | 厚さ |
| ＃2153 | X-70105033（AlNの付き） | 298 | 167 | 679um |
4.サファイアテンプレート上のGaNのFWHMおよびXRDレポート
カスタム記述と最終的なウェーハデータ間のコンプライアンスを示すために、テストレポートが必要です。 出荷前の装置によるウェーハ特性の試験、原子間力顕微鏡による表面粗さの試験、ローマンスペクトル装置によるタイプ、非接触抵抗試験装置による抵抗率、偏光顕微鏡によるマイクロパイプ密度、X線オリエンテーターによる配向などを行います。ウェーハは要件を満たしているので、100クラスのクリーンルームで洗浄して梱包します。ウェーハがカスタム仕様に一致しない場合は、取り外します。
テストプロジェクト：FWHMおよびXRDプロジェクト
半値全幅（FWHM）は、最大値の半分に等しい独立変数の2つの極値の差によって与えられる関数の範囲の表現です。 つまり、Y軸上のこれらのポイント間で測定されたスペクトル曲線の幅であり、最大振幅の半分です。
以下は、サファイアテンプレート上のGaNのFWHMとXRDの例です。
サファイアテンプレート上のGaNのFWHMとXRD
5.さまざまな基板上に成長したGaN膜の低温PLスペクトル（77 K）
図1は、さまざまな基板上に成長したGaN膜の低温PLスペクトル（77 K）を示しています。 異なる基板上に成長したGaNのPLスペクトルは、約360nmでの近バンド端発光によって支配されます。 サンプルA（4 nm）およびB（8 nm）で生成されたGaN膜の半値全幅（FWHM）は、サンプルC（10 nm）およびD（13 nm）で成長した膜の半値全幅（FWHM）よりも狭く、 XRDの結果と一致する、格子不整合が低いため、GaN膜の欠陥密度が低く結晶品質が高い。 これらのサンプルの黄色のバンド発光ピークの同様の傾向も観察されました（データはここには示されていません）。 黄色の発光は、GaNの深いレベルの欠陥に関連しています。
図1.さまざまな基板上に成長させたGaN膜の低温フォトルミネッセンス（PL）スペクトル（77 K）。 FWHM：半値全幅
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。
