GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ 4 ઇંચ 6 ઇંચ કુલ એપીઆઈ જાડાઈ (માઇક્રોન) 0.6 ~ 2.5 અથવા ઉચ્ચ-આવર્તન એપ્લિકેશનો માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ
ગુણધર્મો
વેફરનું કદ:
વિવિધ સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં બહુમુખી એકીકરણ માટે 4-ઇંચ અને 6-ઇંચ વ્યાસમાં ઉપલબ્ધ.
ગ્રાહકની જરૂરિયાતોને આધારે વેફરના કદ માટે કસ્ટમાઇઝેશન વિકલ્પો ઉપલબ્ધ છે.
એપિટેક્સિયલ સ્તરની જાડાઈ:
શ્રેણી: 0.6 µm થી 2.5 µm, ચોક્કસ એપ્લિકેશન જરૂરિયાતોના આધારે કસ્ટમાઇઝ્ડ જાડાઈ માટેના વિકલ્પો સાથે.
એપિટેક્સિયલ સ્તર ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા GaN ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિને સુનિશ્ચિત કરવા માટે રચાયેલ છે, જેમાં પાવર, ફ્રીક્વન્સી રિસ્પોન્સ અને થર્મલ મેનેજમેન્ટને સંતુલિત કરવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ જાડાઈ છે.
થર્મલ વાહકતા:
હીરાનું સ્તર આશરે 2000-2200 W/m·K ની અત્યંત ઊંચી થર્મલ વાહકતા પ્રદાન કરે છે, જે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઉપકરણોમાંથી કાર્યક્ષમ ગરમીનું વિસર્જન સુનિશ્ચિત કરે છે.
GaN સામગ્રી ગુણધર્મો:
પહોળો બેન્ડગેપ: GaN સ્તર પહોળો બેન્ડગેપ (~3.4 eV) થી લાભ મેળવે છે, જે કઠોર વાતાવરણ, ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને ઉચ્ચ-તાપમાન પરિસ્થિતિઓમાં કામગીરી માટે પરવાનગી આપે છે.
ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા: ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા (આશરે 2000 cm²/V·s), જે ઝડપી સ્વિચિંગ અને ઉચ્ચ કાર્યકારી આવર્તન તરફ દોરી જાય છે.
ઉચ્ચ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ: GaN નું બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ પરંપરાગત સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી કરતા ઘણું વધારે છે, જે તેને પાવર-સઘન એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે.
વિદ્યુત કામગીરી:
ઉચ્ચ પાવર ઘનતા: GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ નાના ફોર્મ ફેક્ટરને જાળવી રાખીને ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટ સક્ષમ કરે છે, જે પાવર એમ્પ્લીફાયર અને RF સિસ્ટમ્સ માટે યોગ્ય છે.
ઓછું નુકસાન: GaN ની કાર્યક્ષમતા અને હીરાના ગરમીના વિસર્જનના સંયોજનથી કામગીરી દરમિયાન પાવર લોસ ઓછો થાય છે.
સપાટી ગુણવત્તા:
ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ: GaN સ્તર હીરા સબસ્ટ્રેટ પર એપિટેક્સિલી રીતે ઉગાડવામાં આવે છે, જે ન્યૂનતમ ડિસલોકેશન ઘનતા, ઉચ્ચ સ્ફટિકીય ગુણવત્તા અને શ્રેષ્ઠ ઉપકરણ પ્રદર્શન સુનિશ્ચિત કરે છે.
એકરૂપતા:
જાડાઈ અને રચના એકરૂપતા: GaN સ્તર અને હીરા સબસ્ટ્રેટ બંને ઉત્તમ એકરૂપતા જાળવી રાખે છે, જે ઉપકરણના સુસંગત પ્રદર્શન અને વિશ્વસનીયતા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
રાસાયણિક સ્થિરતા:
GaN અને ડાયમંડ બંને અસાધારણ રાસાયણિક સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે, જે આ વેફર્સને કઠોર રાસાયણિક વાતાવરણમાં વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે.
અરજીઓ
RF પાવર એમ્પ્લીફાયર:
GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ ટેલિકોમ્યુનિકેશન, રડાર સિસ્ટમ્સ અને સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશનમાં RF પાવર એમ્પ્લીફાયર માટે આદર્શ છે, જે ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ (દા.ત., 2 GHz થી 20 GHz અને તેથી વધુ) પર ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા બંને પ્રદાન કરે છે.
માઇક્રોવેવ કમ્યુનિકેશન:
આ વેફર્સ માઇક્રોવેવ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં શ્રેષ્ઠ છે, જ્યાં ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટ અને ન્યૂનતમ સિગ્નલ ડિગ્રેડેશન મહત્વપૂર્ણ છે.
રડાર અને સેન્સિંગ ટેકનોલોજી:
GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સનો ઉપયોગ રડાર સિસ્ટમ્સમાં વ્યાપકપણે થાય છે, જે ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-શક્તિ એપ્લિકેશનોમાં, ખાસ કરીને લશ્કરી, ઓટોમોટિવ અને એરોસ્પેસ ક્ષેત્રોમાં મજબૂત કામગીરી પ્રદાન કરે છે.
સેટેલાઇટ સિસ્ટમ્સ:
સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં, આ વેફર્સ પાવર એમ્પ્લીફાયર્સની ટકાઉપણું અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન સુનિશ્ચિત કરે છે, જે ભારે પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં કાર્ય કરવા સક્ષમ છે.
હાઇ-પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ:
GaN-on-Diamond ની થર્મલ મેનેજમેન્ટ ક્ષમતાઓ તેમને પાવર કન્વર્ટર, ઇન્વર્ટર અને સોલિડ-સ્ટેટ રિલે જેવા હાઇ-પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે યોગ્ય બનાવે છે.
થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ:
હીરાની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતાને કારણે, આ વેફર્સનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-શક્તિવાળા LED અને લેસર સિસ્ટમ્સ જેવા મજબૂત થર્મલ મેનેજમેન્ટની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમોમાં થઈ શકે છે.
GaN-on-Diamond Wafers માટે પ્રશ્નોત્તરી
પ્રશ્ન ૧: ઉચ્ચ-આવર્તન એપ્લિકેશનોમાં GaN-on-Diamond વેફર્સનો ઉપયોગ કરવાનો શું ફાયદો છે?
A1:GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા અને GaN ના વિશાળ બેન્ડગેપને હીરાની ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ વાહકતા સાથે જોડે છે. આ ઉચ્ચ-આવર્તન ઉપકરણોને ઉચ્ચ પાવર સ્તરે કાર્ય કરવા સક્ષમ બનાવે છે જ્યારે અસરકારક રીતે ગરમીનું સંચાલન કરે છે, પરંપરાગત સામગ્રીની તુલનામાં વધુ કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
પ્રશ્ન ૨: શું GaN-on-Diamond વેફર્સને ચોક્કસ પાવર અને ફ્રીક્વન્સી જરૂરિયાતો માટે કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય છે?
એ2:હા, GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય તેવા વિકલ્પો પ્રદાન કરે છે, જેમાં એપિટેક્સિયલ લેયર જાડાઈ (0.6 µm થી 2.5 µm), વેફર કદ (4-ઇંચ, 6-ઇંચ), અને ચોક્કસ એપ્લિકેશન જરૂરિયાતો પર આધારિત અન્ય પરિમાણોનો સમાવેશ થાય છે, જે ઉચ્ચ-શક્તિ અને ઉચ્ચ-આવર્તન એપ્લિકેશનો માટે સુગમતા પ્રદાન કરે છે.
પ્રશ્ન ૩: GaN માટે સબસ્ટ્રેટ તરીકે હીરાના મુખ્ય ફાયદા શું છે?
એ3:ડાયમંડની આત્યંતિક થર્મલ વાહકતા (2200 W/m·K સુધી) ઉચ્ચ-શક્તિવાળા GaN ઉપકરણો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને કાર્યક્ષમ રીતે દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. આ થર્મલ મેનેજમેન્ટ ક્ષમતા GaN-ઓન-ડાયમંડ ઉપકરણોને ઉચ્ચ પાવર ઘનતા અને ફ્રીક્વન્સીઝ પર કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે ઉપકરણની કામગીરી અને આયુષ્યમાં સુધારો સુનિશ્ચિત કરે છે.
પ્રશ્ન ૪: શું GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ અવકાશ કે એરોસ્પેસ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે?
A4:હા, GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ તેમની ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા, થર્મલ મેનેજમેન્ટ ક્ષમતાઓ અને ઉચ્ચ કિરણોત્સર્ગ, તાપમાનમાં ફેરફાર અને ઉચ્ચ-આવર્તન કામગીરી જેવી આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં કામગીરીને કારણે અવકાશ અને એરોસ્પેસ એપ્લિકેશનો માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે.
પ્રશ્ન ૫: GaN-on-Diamond વેફર્સમાંથી બનેલા ઉપકરણોનું અપેક્ષિત આયુષ્ય કેટલું છે?
A5:GaN ની સહજ ટકાઉપણું અને હીરાના અસાધારણ ગરમીના વિસર્જન ગુણધર્મોનું મિશ્રણ ઉપકરણો માટે લાંબા આયુષ્યમાં પરિણમે છે. GaN-ઓન-ડાયમંડ ઉપકરણો કઠોર વાતાવરણ અને ઉચ્ચ-શક્તિની સ્થિતિમાં સમય જતાં ન્યૂનતમ ઘટાડા સાથે કાર્ય કરવા માટે રચાયેલ છે.
પ્રશ્ન 6: હીરાની થર્મલ વાહકતા GaN-on-Diamond વેફર્સના એકંદર પ્રદર્શનને કેવી રીતે અસર કરે છે?
A6:હીરાની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઉચ્ચ-શક્તિવાળા કાર્યક્રમોમાં ઉત્પન્ન થતી ગરમીને કાર્યક્ષમ રીતે દૂર કરીને GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સની કામગીરી વધારવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આ ખાતરી કરે છે કે GaN ઉપકરણો શ્રેષ્ઠ કામગીરી જાળવી રાખે છે, થર્મલ તણાવ ઘટાડે છે અને ઓવરહિટીંગ ટાળે છે, જે પરંપરાગત સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોમાં એક સામાન્ય પડકાર છે.
પ્રશ્ન ૭: કયા લાક્ષણિક ઉપયોગો છે જ્યાં GaN-on-Dimond વેફર્સ અન્ય સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સ કરતાં વધુ સારી કામગીરી બજાવે છે?
A7:GaN-on-Dimond વેફર્સ ઉચ્ચ પાવર હેન્ડલિંગ, ઉચ્ચ-આવર્તન કામગીરી અને કાર્યક્ષમ થર્મલ મેનેજમેન્ટની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનોમાં અન્ય સામગ્રીઓ કરતાં વધુ સારી કામગીરી બજાવે છે. આમાં RF પાવર એમ્પ્લીફાયર્સ, રડાર સિસ્ટમ્સ, માઇક્રોવેવ કોમ્યુનિકેશન, સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન અને અન્ય હાઇ-પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સનો સમાવેશ થાય છે.
નિષ્કર્ષ
GaN-ઓન-ડાયમંડ વેફર્સ ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-પાવર એપ્લિકેશનો માટે એક અનોખો ઉકેલ પ્રદાન કરે છે, જે GaN ના ઉચ્ચ પ્રદર્શનને હીરાના અસાધારણ થર્મલ ગુણધર્મો સાથે જોડે છે. કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય તેવી સુવિધાઓ સાથે, તેઓ કાર્યક્ષમ પાવર ડિલિવરી, થર્મલ મેનેજમેન્ટ અને ઉચ્ચ-આવર્તન કામગીરીની જરૂર હોય તેવા ઉદ્યોગોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે રચાયેલ છે, જે પડકારજનક વાતાવરણમાં વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણું સુનિશ્ચિત કરે છે.
વિગતવાર આકૃતિ
