Semi-conducteur debout libre GaN Substrates de gaufrette de nitrure de gallium

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2inch GaN-SUR-GaN des gaufrettes de PIN sur les substrats libres de GaN

Environ GaN-sur-GaN la caractéristique présentez

Les dispositifs de puissance verticaux de GaN ont le potentiel de révolutionner l'industrie de dispositif de puissance, particulièrement dans les applications avec des conditions haute tension, telles que les dispositifs verticaux de GaN au-dessus de 600 V. selon les propriétés physiques du matériel, les dispositifs de GaN ont la sur-résistance inférieure une tension claque donnée que les dispositifs de puissance basés sur silicium traditionnels et les dispositifs de puissance purs naissants de carbure de silicium. Les dispositifs de puissance horizontaux de GaN, c.--d. hauts transistors de mobilité de GaN-sur-silicium (HEMTs), concurrencent des dispositifs de silicium sur le marché de basse tension, et GaN est supérieur, qui prouve également la supériorité des matériaux de GaN.
On s'attend ce que des dispositifs de puissance verticaux de GaN concurrencent les dispositifs de puissance purs de carbure de silicium sur le marché haute tension. Pendant les deux premières années, sic les dispositifs ont gagné une certaine part de marché sur le marché haute tension d'application, et quelques sociétés ont augmenté la production de 6 pouces et de 8 pouces sic. En revanche, les dispositifs verticaux de GaN ne sont pas encore disponibles dans le commerce, et très peu de fournisseurs peuvent élever des gaufrettes de GaN de 4 po. de diamètre. L'augmentation de l'approvisionnement en gaufrettes de haute qualité de GaN est critique au développement des dispositifs verticaux de GaN.
Les dispositifs de puissance haute tension ont fait de la nitrure de gallium ont trois avantages potentiels :
1. Sous une tension claque donnée, la sur-résistance théorique est un ordre de grandeur plus petit. Par conséquent, moins de puissance est perdue dedans polarisent en aval et le rendement énergétique est plus haut.

En second lieu, sous la tension claque et la sur-résistance indiquées, la taille du dispositif fabriqué est plus petite. Plus la taille de dispositif est petite, plus les dispositifs peuvent être faits partir d'une gaufrette simple, qui réduit le coût. En outre, la plupart des applications exigent de plus petites puces.
3. la nitrure de gallium a un avantage dans la fréquence maximum de fonctionnement du dispositif, et la fréquence est déterminée par les propriétés matérielles et la conception de dispositif. Habituellement la plus haute fréquence du carbure de silicium est au sujet de 1MHz ou de moins, alors que les dispositifs de puissance faisaient de la nitrure de gallium peuvent travailler de plus hautes fréquences, telles que des dizaines de mégahertz. Le fonctionnement de plus hautes fréquences est salutaire pour réduire la taille des composants passifs, réduisant de ce fait la taille, le poids et le coût du système de conversion de puissance.
Les dispositifs verticaux de GaN sont toujours dans l'étape de recherche et développement, et l'industrie n'a pas encore atteint un consensus sur la structure du dispositif de puissance vertical optimal de GaN. Les trois structures de dispositif de courant principal incluent le transistor vertical d'électron d'ouverture actuelle (CAVET), le transistor effet de champ de fossé (FET de fossé) et le transistor effet de champ d'aileron (FET d'aileron). Toutes les structures de dispositif contiennent une basse couche N-enduite comme couche de dérive. Cette couche est très importante parce que l'épaisseur de la couche de dérive détermine la tension claque du dispositif. En outre, la concentration d'électron joue un rôle en réalisant la plus basse sur-résistance théorique. rôle important.

Applications

Caractéristiques pour GaN-sur-GaN des substrats pour chaque catégorie