Struktura GaN/Si HEMT

GaN ma doskonałe właściwości fizyczne, takie jak wysoka wytrzymałość pola elektrycznego na przebicie i wysoka przewodność cieplna, co czyni go idealnym materiałem do wytwarzania urządzeń mikrofalowych o wysokiej częstotliwości i urządzeń elektronicznych dużej mocy. Jakość materiałów epitaksjalnych GaN decyduje o wydajności tranzystorów o wysokiej ruchliwości elektronów (HEMT). Obecnie powszechnie stosowane materiały na urządzenia GaN HEMT są przygotowywane metodami heteroepitaksjalnymi. Najczęściej stosowanymi materiałami podłoża dla epitaksjalnej struktury GaN HEMT są krzem, szafir i SiC. Chociaż istnieją znaczne niedopasowania termiczne i sieciowe między krzemem a GaN, nadal używamy epitaksjalnego GaN na bazie krzemu jako głównego nurtu ze względu na dojrzały proces i niski koszt. Ganwafer dostarcza płytki GaN-on-Silicon HEMT, biorąc za przykład poniższą specyfikację. Dodatkowe płytki 2DEG GaN HEMT można znaleźć na stroniehttps://www.ganwafer.com/kategoria-produktów/gan-wafer/.

1. Struktura GaN HEMT na bazie Si

GANW230414 – HEMT

2. Wpływ kąta odchylenia podłoża na epitaksję GaN

Zbadano morfologię powierzchni warstw epitaksjalnych GaN wyhodowanych na podłożach Si odchylonych od osi 4 ° i 2 ° z orientacją pod kątem i przeanalizowano wpływ odchylenia od kąta na morfologię powierzchni GaN. Wyniki pokazały, że nadmierny kąt odchylenia orientacji kryształów podłoża może powodować schodkowe fluktuacje na powierzchni warstwy epitaksjalnej. Jednak dla kąta odchylenia orientacji kryształów podłoża mniejszego niż 2° na powierzchni nie ma stopni, a fluktuacje powierzchni są stosunkowo gładkie. Dlatego wybór podłoża o kącie odchylenia w zakresie 0, 5-1 ° dla wzrostu struktury GaN HEMT może zmniejszyć chropowatość warstw epitaksjalnych GaN i dyslokacje.

3. Wpływ warstwy zarodkowania AlN na strukturę Si HEMT z epiwarstwą GaN

Będzie wpływ warunków wzrostu warstwy AlN na jakość kryształów i stan naprężenia epitaksji GaN HEMT. Dostosowując stosunek N/Al stwierdzono, że im mniejszy stosunek N/Al, tym lepsza jakość kryształów GaN i mniejszy stan naprężenia. Dostosowując oddzielnie natężenie przepływu TMAI i natężenie przepływu NH3, stwierdzono, że natężenie przepływu TMAl, a nie natężenie przepływu NH3, wpływa na jakość kryształów GaN. Istnieje optymalna wartość natężenia przepływu TMal, przy której jakość kryształu GaN w strukturze tranzystora GaN jest najlepsza, a naprężenia występujące w warstwie epitaksjalnej najmniejsze.

Dlatego dostosowanie szybkości przepływu TMalu obejmuje głównie optymalizację szybkości wzrostu warstwy buforowej AlN, a tym samym optymalizację wielkości zarodkowania podczas wzrostu GaN 2DEG HEMT i zmniejszenie występowania granic ziaren podczas łączenia, zmniejszając w ten sposób naprężenia rozciągające w warstwie epitaksjalnej GaN HEMT .

Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt mailowy pod adresem sales@ganwafer.com i tech@ganwafer.com.