À mesure que la technologie des semi-conducteurs progresse, le nitrure de Gallium (GaN) est devenu un matériau de base dans l’optoélectronique, la communication par radiofréquence (RF) et les dispositifs d’alimentation en raison de ses excellentes propriétés électriques et optiques. Parmi celles-ci, les plaquettes épiaxiales gan-on-saphir sont devenues le choix principal pour la fabrication de led bleues, de lasers, de détecteurs ultraviolets (UV) et d’autres dispositifs à haute performance en raison de leur rentabilité et de leur technologie de traitement mature.

Avantages matériels: un partenariat solide entre GaN et Sapphire

Le nitrure de Gallium est un semi-conducteur à large bande passante présentant les caractéristiques suivantes:

• Large bande passante (~ 3,4 eV)

  
  

• Haute mobilité électronique

  
  

• Force de champ électrique de panne élevée

Le saphir (Al₂O₃), en tant que substrat idéal pour l’épitaxie du GaN, offre également des avantages exceptionnels en termes de performance et de maturité industrielle:

 1. Haute résistance mécanique: convient pour la préparation de grandes plaquettes et la production en série

 2. Excellente transparence optique: transmission exceptionnelle de l’ultraviolet au proche infrarouge

3. Bonne stabilité thermique: s’adapte bien aux environnements de traitement à haute température

4. Chaîne d’approvisionnement rentable et Mature: offre une plus grande compétitivité sur le marché par rapport aux substrats SiC et Si

Bien qu’il existe un décalage de grille d’environ 13,8 % entre GaN et saphir, des structures épitaxiales GaN de haute qualité peuvent encore être obtenues en introduisant des couches tampons AlN ou GaN à basse température et en optimisant le processus épitaxial. Cela répond aux exigences de performance de la plupart des appareils optoélectroniques.

Diagramme de Structure épitaxiale:

Caractéristiques du processus: contrôle précis et Assurance de haute qualité

• Méthode épitaxiale: dépôt de vapeur chimique métal-organique (MOCVD)

  
  

• Contrôle de la densité de Dislocation: densité de Dislocation de filetage (TDD) contrôlée entre 10⁹ ~10⁹ cm⁻²

  
  

• Rugosité de Surface: aussi bas que le niveau sous-nanomètre

  
  

• Contrôle de dopage et d’épaisseur de couche: atteint l’uniformité élevée et l’adaptabilité de dispositif

Domaines d’application principaux

1. Puces LED bleues/blanches: le plus grand et le plus mature marché d’application globalement

2. Led UV et détecteurs (UV-A/B/C): largement utilisé dans la surveillance médicale, la stérilisation et l’environnement

3. Diodes Laser (LD): convient pour la projection Laser, le stockage optique et les communications optiques à haute vitesse

4. Dispositifs RF (HEMT): potentiel Commercial pour les dispositifs RF de moyenne et faible puissance

5. Plateformes de puce intégrées optoélectroniques: moteur du développement de systèmes optoélectroniques miniaturisés et intégrés

Directions d’optimisation futures

Bien que les plaquettes épiaxiales gan-on-saphir soient confrontées à des défis tels qu’une forte densité de dislocation et une faible conductivité thermique, l’industrie améliore continuellement les performances des produits grâce aux approches suivantes:

• Optimisation de la conception de la couche tampon et des techniques de gestion du stress

  
  

• Introduction de la technologie de transfert épitaxial (comme le transfert au SiC ou au cuivre)

  
  

• Extension des capacités de contrôle de l’uniformité pour les grandes tailles (6 pouces et plus)

Pourquoi choisir GaN-on-Sapphire de JXT?

JXT offre des plaquettes épitaxiales gan-on-saphir de haute qualité, disponibles en tailles de 2 à 4 pouces, avec des épaisseurs personnalisées, des types de dopage et des conceptions structurelles.

Nous utilisons des processus épitaxiaux MOCVD matures pour assurer la cohérence et les normes élevées en matière de densité de défaut, de qualité cristalline et de douceur de surface pour chaque plaquette.

 Les Applications incluent:

Fabrication de puces LED lcpe capteurs UV lcpe Lasers lcpe Modules de Communication RF lcpe dispositifs intégrés optoélectroniques| UV Sensors | Lasers | RF Communication Modules | Optoelectronic Integrated Devices

Cycle de livraison Flexible lires de qualité fiable lires de développement sur mesure| Reliable Quality | Custom Development Support