সাফায়ারে গ্যান ইপিট্যাক্সি টেমপ্লেট 2 ইঞ্চি 4 ইঞ্চি 6 ইঞ্চি 8 ইঞ্চি

সাফায়ারে গ্যান ইপিট্যাক্সি টেমপ্লেট 2 ইঞ্চি 4 ইঞ্চি 6 ইঞ্চি 8 ইঞ্চি

সংক্ষিপ্তসারঃ

গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (গাএন) সাফায়ার এপিট্যাক্সি টেম্পলেটগুলি এন-টাইপ, পি-টাইপ বা আধা-ইনসুলেটিং ফর্মগুলিতে উপলব্ধ কাটিয়া প্রান্তের উপকরণ।এই টেমপ্লেটগুলি উন্নত অর্ধপরিবাহী অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস প্রস্তুত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে. এই টেমপ্লেটগুলির কেন্দ্রস্থল একটি গ্যান-এপিট্যাক্সিয়াল স্তর যা একটি সাফির সাবস্ট্র্যাটে বেড়েছে,এর ফলে একটি কম্পোজিট কাঠামো তৈরি হয় যা উচ্চতর পারফরম্যান্স অর্জনের জন্য উভয় উপাদানের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে কাজে লাগায়.

কাঠামো এবং রচনাঃ

1. গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) এপিট্যাক্সিয়াল স্তর:

   • একক স্ফটিক পাতলা ফিল্ম: GaN স্তর একটি একক স্ফটিক পাতলা ফিল্ম, যা উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং চমৎকার crystallographic গুণমান নিশ্চিত করে। এই বৈশিষ্ট্য ত্রুটি এবং dislocations ন্যূনতম করার জন্য অপরিহার্য,এর ফলে এই টেমপ্লেটগুলির উপর নির্মিত ডিভাইসগুলির পারফরম্যান্স বাড়বে।.
   • উপাদানীয় বৈশিষ্ট্য: GaN তার প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ (3.4 eV), উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা, এবং উচ্চ তাপ পরিবাহিতা জন্য পরিচিত। এই বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটি আদর্শ করে তোলে,পাশাপাশি কঠোর পরিবেশে কাজ করে এমন ডিভাইসের জন্য.

2. সাফাইর সাবস্ট্র্যাট:

   • যান্ত্রিক শক্তি: সাফায়ার (Al2O3) একটি অসাধারণ যান্ত্রিক শক্তির একটি শক্ত উপাদান, যা GaN স্তরটির জন্য একটি স্থিতিশীল এবং টেকসই ভিত্তি সরবরাহ করে।
   • তাপীয় স্থিতিশীলতা: সাফাইরে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং তাপ স্থিতিশীলতা সহ চমৎকার তাপীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে,যা ডিভাইস অপারেশন চলাকালীন উৎপন্ন তাপ দূর করতে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় ডিভাইসের অখণ্ডতা বজায় রাখতে সহায়তা করে.
   • অপটিক্যাল স্বচ্ছতা: অতিবেগুনী থেকে ইনফ্রারেড পরিসরে সাফিরের স্বচ্ছতা এটিকে অপটোইলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যেখানে এটি আলো নির্গত বা সনাক্ত করার জন্য একটি স্বচ্ছ স্তর হিসাবে কাজ করতে পারে।

সাফায়ার টেমপ্লেটে গ্যানের প্রকার:

1. এন-টাইপ গ্যান:

   • ডোপিং এবং কন্ডাক্টিভিটি: এন-টাইপ গ্যানকে সিলিকন (সি) এর মতো উপাদান দিয়ে বিনামূল্যে ইলেকট্রন প্রবর্তন করা হয়, যা তার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বাড়ায়।এই ধরণের উচ্চ-ইলেকট্রন গতিশীলতা ট্রানজিস্টর (এইচইএমটি) এবং হালকা নির্গত ডায়োড (এলইডি) এর মতো ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে উচ্চ ইলেকট্রন ঘনত্ব অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2. পি-টাইপ গ্যান:

   • ডোপিং এবং হোল কন্ডাক্টিভিটি: পি-টাইপ GaN গহ্বর (পজিটিভ চার্জ ক্যারিয়ার) প্রবর্তনের জন্য ম্যাগনেসিয়াম (Mg) এর মতো উপাদানগুলির সাথে ডোপ করা হয়। পি-টাইপ GaN পি-এন জংশন তৈরির জন্য অপরিহার্য,যা অনেক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের বিল্ডিং ব্লকএলইডি এবং লেজার ডায়োড সহ।

3. সেমি-ইনসুলেটিং গ্যান:

   • পরজীবী ক্ষমতার হ্রাস: অর্ধ-নিরোধক গ্যান অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে প্যারাসাইটিক ক্যাপাসিট্যান্স এবং ফুটো প্রবাহকে হ্রাস করা সমালোচনামূলক। এই প্রকারটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য আদর্শ,স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা এবং দক্ষতা নিশ্চিত করা.

উৎপাদন প্রক্রিয়া:

1. ইপিট্যাক্সিয়াল ডিপজিশন:

   • ধাতু-জৈব রাসায়নিক বাষ্প অবক্ষয় (MOCVD): এই কৌশলটি সাধারণত সাফির সাবস্ট্র্যাটে উচ্চমানের গ্যান স্তর বৃদ্ধিতে ব্যবহৃত হয়। এমওসিভিডি ফিল্মের বেধ, রচনা এবং ডোপিং স্তরের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়,যার ফলে অভিন্ন এবং ত্রুটি মুক্ত স্তর তৈরি হয়.
   • আণবিক রশ্মি Epitaxy (MBE): GaN স্তর বাড়ানোর আরেকটি পদ্ধতি, MBE পারমাণবিক স্তরে চমৎকার নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে, যা উন্নত ডিভাইস কাঠামোর গবেষণা এবং বিকাশের জন্য উপকারী।

2. ছড়িয়ে পড়া:

   • নিয়ন্ত্রিত ডোপিং: ডিফিউশন প্রক্রিয়াটি GaN স্তরের নির্দিষ্ট অঞ্চলে ডোপ্যান্টগুলি প্রবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়, বিভিন্ন ডিভাইস প্রয়োজনীয়তার জন্য এর বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি সংশোধন করে।

3. আইওন ইমপ্লান্টেশন:

   • সুনির্দিষ্ট ডোপিং এবং ক্ষতি মেরামত: আইওন ইমপ্লান্টেশন হল উচ্চ নির্ভুলতার সাথে ডোপ্যান্ট প্রয়োগের একটি কৌশল।ইমপ্লান্টেশন প্রক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট কোন ক্ষতি মেরামত এবং dopants সক্রিয় করার জন্য পোস্ট-ইম্প্লান্টেশন annealing প্রায়ই ব্যবহার করা হয়.

বিশেষ বৈশিষ্ট্য:

• ন-পিএস (এসএসপি) টেমপ্লেট: এই টেমপ্লেটগুলি সমতল রানগুলির জন্য পিএস ওয়েফারগুলির সাথে ব্যবহার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা আরও স্পষ্ট প্রতিফলন পরিমাপ অর্জনে সহায়তা করতে পারে।এই বৈশিষ্ট্যটি বিশেষত অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির গুণমান নিয়ন্ত্রণ এবং অপ্টিমাইজেশনে দরকারী.
• নিম্ন ল্যাটিস অসঙ্গতি: GaN এবং sapphire এর মধ্যে গ্রিটস অসঙ্গতি তুলনামূলকভাবে কম, যা epitaxial স্তরে ত্রুটি এবং dislocations সংখ্যা হ্রাস।এর ফলে আরও ভাল উপাদান গুণমান এবং চূড়ান্ত ডিভাইসের উন্নত কর্মক্ষমতা.

অ্যাপ্লিকেশন:

• অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস: GaN on Sapphire টেমপ্লেটগুলি এলইডি, লেজার ডায়োড এবং ফটোডেটেক্টরগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। GaN ভিত্তিক এলইডিগুলির উচ্চ দক্ষতা এবং উজ্জ্বলতা তাদের সাধারণ আলো, অটোমোবাইল আলো,এবং প্রদর্শন প্রযুক্তি.
• ইলেকট্রনিক ডিভাইস: GaN এর উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা এবং তাপ স্থিতিশীলতা উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা ট্রানজিস্টর (HEMT), পাওয়ার এম্প্লিফায়ার,এবং অন্যান্য উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ ক্ষমতা ইলেকট্রনিক উপাদান.
• উচ্চ ক্ষমতা এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশন: হাই পাওয়ার এবং হাই ফ্রিকোয়েন্সি অপারেশন যেমন আরএফ এম্প্লিফায়ার, স্যাটেলাইট যোগাযোগ এবং রাডার সিস্টেমের জন্য সাফায়ারের উপর গ্যাএন অপরিহার্য।

বৈদ্যুতিক, অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ সাফায়ারের GaN এর আরও বিস্তারিত স্পেসিফিকেশনগুলির জন্য, দয়া করে নিম্নলিখিত বিভাগগুলি দেখুন।এই বিশদ ওভারভিউটি সাফায়ার টেমপ্লেটগুলিতে GaN এর বহুমুখিতা এবং উন্নত ক্ষমতাকে তুলে ধরেছে, তাদের একটি বিস্তৃত অর্ধপরিবাহী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি সর্বোত্তম পছন্দ করে তোলে।

ছবি:

বৈশিষ্ট্যঃ

বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যঃ

1. প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপঃ

   • GaN: প্রায় 3.4 eV
   • উচ্চ-ভোল্টেজ অপারেশন এবং উচ্চ-শক্তি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আরও ভাল পারফরম্যান্সের অনুমতি দেয়।

2. উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজঃ

   • GaN উচ্চ ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে না, এটি শক্তি ডিভাইসের জন্য আদর্শ করে তোলে।

3. উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতাঃ

   • এটি দ্রুত ইলেকট্রন পরিবহনকে সহজ করে তোলে, যা উচ্চ গতির ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির দিকে পরিচালিত করে।

তাপীয় বৈশিষ্ট্যঃ

1. উচ্চ তাপ পরিবাহিতাঃ

   • GaN: প্রায় 130 W/m·K
   • সাফায়ারঃ প্রায় ৪২ W/m·K
   • উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন ডিভাইসের জন্য তাপ অপসারণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2. তাপীয় স্থিতিশীলতাঃ

   • GaN এবং sapphire উভয়ই উচ্চ তাপমাত্রায় তাদের বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে, যা তাদের কঠোর পরিবেশে উপযুক্ত করে তোলে।

অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যঃ

1. স্বচ্ছতা:

   • ইউভি থেকে ইনফ্রারেড পরিসরে সাফায়ার স্বচ্ছ।
   • গ্যান সাধারণত নীল থেকে ইউভি আলোর নির্গমনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা এলইডি এবং লেজার ডায়োডগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

2. বিচ্ছিন্নতা সূচক:

   • গ্যানঃ ২.৪ ৬৩২.৮ এনএম এ
   • সাফাইরঃ 1.76 632.8 nm এ
   • অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস ডিজাইনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যঃ

1. কঠোরতা:

   • সাফায়ার: মোহস স্কেলে ৯
   • একটি টেকসই স্তর প্রদান করে যা স্ক্র্যাচ এবং ক্ষতির প্রতিরোধী।

2. গ্রিজ কাঠামো:

   • GaN এর একটি Wurtzite স্ফটিক কাঠামো আছে।
   • GaN এবং sapphire এর মধ্যে গ্রিটস অসঙ্গতি তুলনামূলকভাবে কম (~ 16%) যা epitaxial বৃদ্ধির সময় ত্রুটি হ্রাস করতে সহায়তা করে।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যঃ

1. রাসায়নিক স্থিতিশীলতাঃ
   • GaN এবং sapphire উভয়ই রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল এবং বেশিরভাগ অ্যাসিড এবং বেসের প্রতিরোধী, যা ডিভাইসের নির্ভরযোগ্যতা এবং দীর্ঘায়ুর জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

এই বৈশিষ্ট্যগুলি সাফায়ারের উপর GaN কেন আধুনিক ইলেকট্রনিক এবং অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় তা তুলে ধরে, উচ্চ দক্ষতা, স্থায়িত্ব,এবং কঠোর অবস্থার অধীনে কর্মক্ষমতা.