Wolnostojące podłoża HVPE z azotku galu GaN 4 cale

4-calowa metoda HVPE wafel GaN z azotku galu, wolnostojące podłoża GaN do aplikacji LED, chipy GaN o wymiarach 10x10 mm, wafel HVPE GaN

Informacje o funkcji GaN-on-GaN Wprowadzenie

Pionowe urządzenia zasilające GaN mają potencjał, aby zrewolucjonizować przemysł urządzeń zasilających, szczególnie w zastosowaniach o wysokich wymaganiach napięciowych, takich jak pionowe urządzenia GaN powyżej 600 V. W zależności od właściwości fizycznych materiału, urządzenia GaN mają niższą rezystancję w danym momencie napięcie przebicia niż tradycyjne urządzenia zasilające na bazie krzemu i nowe urządzenia zasilające z czystego węglika krzemu.Poziome urządzenia zasilające GaN, tj. tranzystory wysokiej mobilności GaN-on-Silicon (HEMT), konkurują z urządzeniami krzemowymi na rynku niskiego napięcia, a GaN jest lepszy, co również dowodzi wyższości materiałów GaN.
Oczekuje się, że pionowe urządzenia zasilające GaN będą konkurować z urządzeniami zasilającymi z czystego węglika krzemu na rynku wysokiego napięcia.W ciągu pierwszych dwóch lat urządzenia SiC zdobyły pewien udział w rynku aplikacji wysokonapięciowych, a niektóre firmy rozszerzyły produkcję 6-calowego i 8-calowego SiC.W przeciwieństwie do tego, pionowe urządzenia GaN nie są jeszcze dostępne w handlu i bardzo niewielu dostawców może hodować wafle GaN o średnicy 4 cali.Zwiększenie podaży wysokiej jakości płytek GaN ma kluczowe znaczenie dla rozwoju pionowych urządzeń GaN.
Urządzenia zasilające wysokiego napięcia wykonane z azotku galu mają trzy potencjalne zalety:
1. Przy danym napięciu przebicia teoretyczna rezystancja jest o rząd wielkości mniejsza.Dlatego mniej mocy jest tracone podczas polaryzacji w przód, a wydajność energetyczna jest wyższa.

Po drugie, przy danym napięciu przebicia i rezystancji załączania, rozmiar wytwarzanego urządzenia jest mniejszy.Im mniejszy rozmiar urządzenia, tym więcej urządzeń można wykonać z jednego wafla, co zmniejsza koszt.Ponadto większość zastosowań wymaga mniejszych chipów.
3. Azotek galu ma przewagę pod względem maksymalnej częstotliwości pracy urządzenia, a częstotliwość zależy od właściwości materiału i konstrukcji urządzenia.Zwykle najwyższa częstotliwość węglika krzemu wynosi około 1 MHz lub mniej, podczas gdy urządzenia zasilające wykonane z azotku galu mogą pracować na wyższych częstotliwościach, takich jak dziesiątki MHz.Praca przy wyższych częstotliwościach jest korzystna dla zmniejszenia rozmiaru elementów pasywnych, zmniejszając w ten sposób rozmiar, wagę i koszt systemu konwersji energii.
Pionowe urządzenia GaN są nadal w fazie badań i rozwoju, a branża nie osiągnęła jeszcze konsensusu w sprawie struktury optymalnego pionowego urządzenia GaN.Trzy główne struktury urządzeń obejmują Pionowy Tranzystor Elektronowy z Aperturą Prądową (CAVET), Tranzystor FET (Trench FET) i Tranzystor FET (Fin FET).Wszystkie struktury urządzenia zawierają warstwę o niskiej zawartości domieszkowanej azotem jako warstwę dryfu.Warstwa ta jest bardzo ważna, ponieważ grubość warstwy dryfu determinuje napięcie przebicia urządzenia.Ponadto koncentracja elektronów odgrywa rolę w osiągnięciu teoretycznie najniższej rezystancji.ważna rola.

Aplikacje

Specyfikacje podłoży GaN dla każdego gatunku