氮化镓晶圆及外延片
我们可以提供氮化镓外延片和氮化镓单晶衬底。
外延片:
硅基氮化镓外延片(最大8寸)
蓝宝石基氮化镓外延片(最大6寸)
应用:
Micro Led
碳化硅基氮化镓外延片(最大6寸)
金刚石基氮化镓外延片(最大2寸)
单晶衬底:
无掺杂氮化镓衬底(最大6寸)
硅掺杂氮化镓衬底(最大6寸)
镁掺杂氮化镓衬底(最大6寸)
应用:
氮化镓基射频器件
氮化镓基HEMT
氮化镓基LED
氮化镓基可见光激光器
基本原理:
氮化镓(GaN)单晶衬底和外延片是半导体行业中重要的材料,特别是在高功率电子器件和光电子器件中。了解其基本原理和种类对材料科学和器件制造至关重要。
1. 氮化镓单晶衬底:
单晶衬底是由氮化镓材料制成的单晶片,用于在其表面生长外延层。
制造方法:氮化镓单晶衬底通常通过氢化气相外延法(HVPE)或金属有机化学气相沉积法(MOCVD)制备。这些方法通过化学反应在基片上沉积氮化镓单晶。
2. 氮化镓外延片:
外延片是在单晶衬底上通过外延生长方法沉积的氮化镓薄膜,形成的多层结构。
外延生长:外延生长通常使用MOCVD或分子束外延(MBE)技术,在单晶衬底上沉积一层或多层高质量氮化镓薄膜。这些薄膜的晶格结构和化学组成与衬底材料匹配。
种类:
1. 氮化镓单晶衬底的种类:
无掺杂氮化镓衬底:纯氮化镓材料,常用于高电子迁移率晶体管(HEMT)和激光二极管(LD)等器件。
掺杂氮化镓衬底:通过掺入特定元素(如硅、镁)来调节材料的电学性质。例如,n型掺硅氮化镓衬底用于制作高电子迁移率器件,p型掺镁氮化镓衬底用于制作LED。
2. 氮化镓外延片的种类:
GaN基LED外延片:通常包括一层n型GaN、一层发光层(InGaN或AlGaN)和一层p型GaN,用于制作LED。
GaN基功率器件外延片:包括一层高质量GaN层和AlGaN/GaN异质结结构,用于制作高电子迁移率晶体管(HEMT)。
GaN基激光器外延片:包括多层量子阱结构和掺杂GaN层,用于制作激光二极管(LD)。
外延技术:
1. 金属有机化学气相沉积(MOCVD):
原理:通过金属有机物(如三甲基镓)和氨气在高温下反应,在衬底上沉积氮化镓薄膜。
优点:高质量薄膜、良好的厚度和成分控制,适合大面积生长。
2. 分子束外延(MBE):
原理:在高真空条件下,通过氮源和镓源的分子束在衬底上沉积氮化镓薄膜。
优点:精确的厚度控制和原子级的界面质量,适合研究和开发高性能器件。
应用:
高功率电子器件:如HEMT、功率放大器和开关器件。
光电子器件:如LED、LD、紫外探测器和光伏器件。
传感器:高温、高频和辐射环境下的传感器。
总结来说,氮化镓单晶衬底和外延片在现代半导体技术中具有重要作用,通过不同的制备和外延技术,可以实现不同类型和应用的氮化镓器件。