GaN-ऑन-डायमंड वेफर्स 4 इंच 6 इंच कुल ईपीआई मोटाई (माइक्रोन) 0.6 ~ 2.5 या उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित
गुण
वेफर का आकार:
विभिन्न अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रियाओं में बहुमुखी एकीकरण के लिए 4-इंच और 6-इंच व्यास में उपलब्ध है।
ग्राहक की आवश्यकताओं के आधार पर वेफर आकार के लिए अनुकूलन विकल्प उपलब्ध हैं।
एपीटैक्सियल परत की मोटाई:
रेंज: 0.6 µm से 2.5 µm, विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित मोटाई के विकल्प के साथ।
एपिटैक्सियल परत को उच्च गुणवत्ता वाले GaN क्रिस्टल विकास को सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें शक्ति, आवृत्ति प्रतिक्रिया और तापीय प्रबंधन को संतुलित करने के लिए अनुकूलित मोटाई है।
ऊष्मीय चालकता:
हीरे की परत लगभग 2000-2200 W/m·K की अत्यंत उच्च तापीय चालकता प्रदान करती है, जो उच्च-शक्ति उपकरणों से कुशल ताप अपव्यय सुनिश्चित करती है।
GaN सामग्री गुण:
विस्तृत बैंडगैप: GaN परत को विस्तृत बैंडगैप (~3.4 eV) का लाभ मिलता है, जो कठोर वातावरण, उच्च वोल्टेज और उच्च तापमान की स्थितियों में संचालन की अनुमति देता है।
इलेक्ट्रॉन गतिशीलता: उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता (लगभग 2000 सेमी²/वी·एस), जिससे तीव्र स्विचिंग और उच्च परिचालन आवृत्ति होती है।
उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज: GaN का ब्रेकडाउन वोल्टेज पारंपरिक अर्धचालक सामग्रियों की तुलना में बहुत अधिक है, जो इसे शक्ति-गहन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
विद्युत प्रदर्शन:
उच्च शक्ति घनत्व: GaN-on-Diamond वेफर्स छोटे फॉर्म फैक्टर को बनाए रखते हुए उच्च शक्ति आउटपुट सक्षम करते हैं, जो पावर एम्पलीफायरों और RF प्रणालियों के लिए एकदम उपयुक्त है।
कम हानि: GaN की दक्षता और हीरे के ताप अपव्यय के संयोजन से परिचालन के दौरान कम विद्युत हानि होती है।
सतही गुणवत्ता:
उच्च गुणवत्ता वाली एपीटैक्सियल वृद्धि: GaN परत को हीरे के सब्सट्रेट पर एपीटैक्सियल रूप से विकसित किया जाता है, जिससे न्यूनतम विस्थापन घनत्व, उच्च क्रिस्टलीय गुणवत्ता और इष्टतम उपकरण प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।
एकरूपता:
मोटाई और संरचना की एकरूपता: GaN परत और हीरा सब्सट्रेट दोनों उत्कृष्ट एकरूपता बनाए रखते हैं, जो डिवाइस के निरंतर प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।
रासायनिक स्थिरता:
GaN और हीरा दोनों ही असाधारण रासायनिक स्थिरता प्रदान करते हैं, जिससे ये वेफर्स कठोर रासायनिक वातावरण में भी विश्वसनीय ढंग से कार्य कर सकते हैं।
अनुप्रयोग
आरएफ पावर एम्पलीफायर:
GaN-on-Diamond वेफर्स दूरसंचार, रडार प्रणालियों और उपग्रह संचार में RF पावर एम्पलीफायरों के लिए आदर्श हैं, जो उच्च आवृत्तियों (जैसे, 2 GHz से 20 GHz और उससे आगे) पर उच्च दक्षता और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं।
माइक्रोवेव संचार:
ये वेफर्स माइक्रोवेव संचार प्रणालियों में उत्कृष्ट हैं, जहां उच्च शक्ति उत्पादन और न्यूनतम सिग्नल गिरावट महत्वपूर्ण हैं।
रडार और संवेदन प्रौद्योगिकियां:
GaN-ऑन-डायमंड वेफर्स का उपयोग रडार प्रणालियों में व्यापक रूप से किया जाता है, जो उच्च आवृत्ति और उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में मजबूत प्रदर्शन प्रदान करते हैं, विशेष रूप से सैन्य, ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस क्षेत्रों में।
उपग्रह प्रणालियाँ:
उपग्रह संचार प्रणालियों में, ये वेफर्स पावर एम्पलीफायरों के स्थायित्व और उच्च प्रदर्शन को सुनिश्चित करते हैं, जो चरम पर्यावरणीय परिस्थितियों में काम करने में सक्षम होते हैं।
उच्च शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स:
GaN-on-Diamond की तापीय प्रबंधन क्षमताएं उन्हें उच्च-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स, जैसे कि पावर कन्वर्टर्स, इनवर्टर और सॉलिड-स्टेट रिले के लिए उपयुक्त बनाती हैं।
थर्मल प्रबंधन प्रणालियाँ:
हीरे की उच्च तापीय चालकता के कारण, इन वेफर्स का उपयोग मजबूत तापीय प्रबंधन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जैसे उच्च-शक्ति एलईडी और लेजर सिस्टम।
GaN-on-Diamond Wafers के लिए प्रश्नोत्तर
प्रश्न 1: उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में GaN-on-Diamond वेफर्स का उपयोग करने का क्या लाभ है?
उत्तर:1:GaN-on-Diamond वेफर्स, GaN की उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और विस्तृत बैंडगैप को हीरे की उत्कृष्ट तापीय चालकता के साथ जोड़ते हैं। यह उच्च-आवृत्ति वाले उपकरणों को उच्च शक्ति स्तरों पर संचालित करने में सक्षम बनाता है, साथ ही ऊष्मा का प्रभावी प्रबंधन भी करता है, जिससे पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में अधिक दक्षता और विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
प्रश्न 2: क्या GaN-on-Diamond वेफर्स को विशिष्ट शक्ति और आवृत्ति आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है?
उत्तर2:हां, GaN-on-Diamond वेफर्स अनुकूलन योग्य विकल्प प्रदान करते हैं, जिसमें एपिटैक्सियल परत की मोटाई (0.6 µm से 2.5 µm), वेफर का आकार (4-इंच, 6-इंच) और विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर अन्य पैरामीटर शामिल हैं, जो उच्च-शक्ति और उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए लचीलापन प्रदान करते हैं।
प्रश्न 3: GaN के लिए सब्सट्रेट के रूप में हीरे के प्रमुख लाभ क्या हैं?
ए3:डायमंड की अत्यधिक तापीय चालकता (2200 W/m·K तक) उच्च-शक्ति GaN उपकरणों द्वारा उत्पन्न ऊष्मा को कुशलतापूर्वक नष्ट करने में मदद करती है। यह तापीय प्रबंधन क्षमता GaN-on-Diamond उपकरणों को उच्च शक्ति घनत्व और आवृत्तियों पर संचालित करने में सक्षम बनाती है, जिससे उपकरण का बेहतर प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित होती है।
प्रश्न 4: क्या GaN-on-Diamond वेफर्स अंतरिक्ष या एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं?
ए4:हां, GaN-on-Diamond वेफर्स अपनी उच्च विश्वसनीयता, तापीय प्रबंधन क्षमताओं और चरम स्थितियों, जैसे उच्च विकिरण, तापमान भिन्नता और उच्च आवृत्ति संचालन में प्रदर्शन के कारण अंतरिक्ष और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
प्रश्न 5: GaN-on-Diamond वेफर्स से बने उपकरणों का अपेक्षित जीवनकाल क्या है?
उत्तर 5:GaN के अंतर्निहित स्थायित्व और हीरे के असाधारण ऊष्मा अपव्यय गुणों के संयोजन से उपकरणों का जीवनकाल लंबा होता है। GaN-on-Diamond उपकरणों को कठोर वातावरण और उच्च-शक्ति स्थितियों में समय के साथ न्यूनतम क्षरण के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
प्रश्न 6: हीरे की तापीय चालकता GaN-on-Diamond वेफर्स के समग्र प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करती है?
ए6:हीरे की उच्च तापीय चालकता उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में उत्पन्न ऊष्मा को कुशलतापूर्वक दूर करके GaN-on-Diamond वेफर्स के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह सुनिश्चित करता है कि GaN उपकरण इष्टतम प्रदर्शन बनाए रखें, तापीय तनाव को कम करें, और अति ताप से बचें, जो पारंपरिक अर्धचालक उपकरणों में एक आम चुनौती है।
प्रश्न 7: वे कौन से विशिष्ट अनुप्रयोग हैं जहां GaN-on-Diamond वेफर्स अन्य अर्धचालक पदार्थों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं?
उ7:उच्च शक्ति प्रबंधन, उच्च-आवृत्ति संचालन और कुशल तापीय प्रबंधन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में GaN-ऑन-डायमंड वेफ़र अन्य सामग्रियों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इसमें RF पावर एम्पलीफायर, रडार सिस्टम, माइक्रोवेव संचार, उपग्रह संचार और अन्य उच्च-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं।
निष्कर्ष
GaN-on-Diamond वेफ़र उच्च-आवृत्ति और उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए एक अनूठा समाधान प्रदान करते हैं, जो GaN के उच्च प्रदर्शन को हीरे के असाधारण तापीय गुणों के साथ जोड़ते हैं। अनुकूलन योग्य विशेषताओं के साथ, इन्हें कुशल विद्युत वितरण, तापीय प्रबंधन और उच्च-आवृत्ति संचालन की आवश्यकता वाले उद्योगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो चुनौतीपूर्ण वातावरण में विश्वसनीयता और दीर्घायु सुनिश्चित करते हैं।
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