GaN-on-Si ((111) N/P Tটাইপ সাবস্ট্র্যাট LED বা পাওয়ার ডিভাইসের জন্য Epitaxy 4inch 6inch 8inch

GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাট বিমূর্ত

GaN-on-Si (111) সাবস্ট্র্যাটগুলি তাদের বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপ, উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা এবং তাপ পরিবাহিততার কারণে উচ্চ-পারফরম্যান্স ইলেকট্রনিক্স এবং অপটোইলেকট্রনিক্সে অপরিহার্য।এই স্তরগুলি সিলিকনের খরচ-কার্যকারিতা এবং স্কেলযোগ্যতার সুবিধা গ্রহণ করে, যা বড় ব্যাসার্ধের ওয়েফারকে সক্ষম করে। যাইহোক, গ্রিটস অসঙ্গতি এবং গ্যাএন এবং সিআই (111) এর মধ্যে তাপীয় সম্প্রসারণের পার্থক্যের মতো চ্যালেঞ্জগুলি বিচ্ছিন্নতা ঘনত্ব এবং চাপ কমাতে মোকাবেলা করা উচিত।উন্নত এপিট্যাক্সিয়াল গ্রোথ টেকনিক, যেমন এমওসিভিডি এবং এইচভিপিই, স্ফটিকের গুণমানকে অনুকূল করতে ব্যবহৃত হয়। গ্যান-অন-সি (111) সাবস্ট্র্যাটগুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, আরএফ ডিভাইস এবং এলইডি প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা পারফরম্যান্সের ভারসাম্য সরবরাহ করে,খরচ, এবং বিদ্যমান অর্ধপরিবাহী উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির সাথে সামঞ্জস্য।

GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাটের বৈশিষ্ট্য

গ্যালিয়াম নাইট্রাইড অন সিলিকন (গান-অন-সি) একটি সাবস্ট্র্যাট প্রযুক্তি যা গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (গান) এর বৈশিষ্ট্যগুলি সিলিকন (সি) এর ব্যয়-কার্যকারিতা এবং স্কেলযোগ্যতার সাথে একত্রিত করে।GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাটগুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সে বিশেষভাবে জনপ্রিয়নীচে GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাটের কিছু মূল বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধা রয়েছেঃ

1.ল্যাটিস অসঙ্গতি

• GaNএবংহ্যাঁবিভিন্ন গ্রিজ ধ্রুবক আছে, যা একটি উল্লেখযোগ্য গ্রিজ অসঙ্গতি (~ 17%) হতে পারে। এই অসঙ্গতি GaN স্তরে ত্রুটি, যেমন dislocations, কারণ হতে পারে।
• এই ত্রুটিগুলি হ্রাস করার জন্য, গ্যাএন এবং সি এর মধ্যে বুফার স্তরগুলি প্রায়শই গ্রিটস ধ্রুবক ধীরে ধীরে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়।

2.তাপ পরিবাহিতা

• GaNউচ্চ তাপ পরিবাহিতা রয়েছে, যা দক্ষ তাপ অপসারণের অনুমতি দেয়, এটিকে উচ্চ-শক্তি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• হ্যাঁএছাড়াও এটিতে ভাল তাপ পরিবাহিতা রয়েছে, তবে গ্যাএন এবং সি এর মধ্যে তাপ প্রসারণের অনুপাতের পার্থক্য শীতল হওয়ার সময় গ্যাএন স্তরে চাপ এবং সম্ভাব্য ফাটল হতে পারে।

3.খরচ এবং স্কেলযোগ্যতা

• সিলিকনসাবস্ট্রেটগুলি অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে সস্তা এবং আরও ব্যাপকভাবে উপলব্ধ যেমন সাফির বা সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) ।
• সিলিকন ওয়েফারগুলি বৃহত্তর আকারের (12 ইঞ্চি পর্যন্ত) পাওয়া যায়, যা উচ্চ পরিমাণে উত্পাদন এবং কম ব্যয়কে অনুমতি দেয়।

4.বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য

• GaNসিলিকন (১.১ eV) এর তুলনায় এটির একটি বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপ (৩.৪ eV) রয়েছে, যার ফলে উচ্চ ভাঙ্গন ভোল্টেজ, উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা এবং কম পরিবাহিতা ক্ষতি হয়।
• এই বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ GaN-on-Si স্তরগুলি তৈরি করে।

5.ডিভাইসের পারফরম্যান্স

• GaN-on-Si ডিভাইসগুলি প্রায়শই চমৎকার ইলেকট্রন গতিশীলতা এবং উচ্চ স্যাচুরেশন গতি প্রদর্শন করে, যা আরএফ এবং মাইক্রোওয়েভ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উচ্চতর পারফরম্যান্সের দিকে পরিচালিত করে।
• GaN-on-Si LED তেও ব্যবহার করা হয়, যেখানে সাবস্ট্র্যাটের বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ দক্ষতা এবং উজ্জ্বলতার জন্য অবদান রাখে।

6.যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

• সিলিকন একটি শক্ত এবং স্থিতিশীল স্তর প্রদান করে।কিন্তু গ্যাএন স্তর এর যান্ত্রিক চাপ গ্রিটস অসঙ্গতি এবং তাপীয় সম্প্রসারণ পার্থক্য কারণে সাবধানে ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন.

7.সমস্যা

• GaN-on-Si স্তরগুলির সাথে প্রাথমিক চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ গ্রিটস এবং তাপীয় সম্প্রসারণের অসঙ্গতিগুলি পরিচালনা করা, যা GaN স্তরে ফাটল, নমন বা ত্রুটি গঠনের দিকে পরিচালিত করতে পারে।
• এই চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠতে বুফার স্তর, ইঞ্জিনিয়ারিং সাবস্ট্র্যাট এবং অনুকূলিত বৃদ্ধি প্রক্রিয়াগুলির মতো উন্নত কৌশলগুলি অপরিহার্য।

8.অ্যাপ্লিকেশন

• পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স: GaN-on-Si উচ্চ দক্ষতা পাওয়ার রূপান্তরকারী, ইনভার্টার এবং আরএফ এম্প্লিফায়ারগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
• এলইডি: GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাটগুলি তাদের দক্ষতা এবং উজ্জ্বলতার কারণে আলো এবং প্রদর্শনের জন্য LEDs এ ব্যবহৃত হয়।
• আরএফ এবং মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পারফরম্যান্স ওয়্যারলেস যোগাযোগ সিস্টেমে আরএফ ট্রানজিস্টর এবং এম্প্লিফায়ারগুলির জন্য GaN-on-Si আদর্শ করে তোলে।

GaN-on-Si সাবস্ট্রেটগুলি সিলিকনের বৃহত আকারের উত্পাদনযোগ্যতার সাথে GaN এর উচ্চ-পারফরম্যান্স বৈশিষ্ট্যগুলিকে একীভূত করার জন্য একটি ব্যয়বহুল সমাধান সরবরাহ করে,বিভিন্ন উন্নত ইলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনে তাদের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তি তৈরি করে.

GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাট বাস্তব ছবি

GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাট প্রয়োগ

GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাটগুলি প্রধানত বেশ কয়েকটি মূল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়ঃ

1. পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স: GaN-on-Si এর উচ্চ দক্ষতা, দ্রুত সুইচিং গতি এবং উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতা, যা এটিকে পাওয়ার সরবরাহের জন্য আদর্শ করে তোলে, এর কারণে পাওয়ার ট্রানজিস্টর এবং রূপান্তরকারীগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়,বৈদ্যুতিক যানবাহন, এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সিস্টেম।

2. আরএফ ডিভাইস: GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাটগুলি আরএফ এম্প্লিফায়ার এবং মাইক্রোওয়েভ ট্রানজিস্টরগুলিতে বিশেষত 5G যোগাযোগ এবং রাডার সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, যেখানে উচ্চ শক্তি এবং ফ্রিকোয়েন্সি পারফরম্যান্স গুরুত্বপূর্ণ।

3. এলইডি প্রযুক্তি: GaN-on-Si LEDs, বিশেষ করে নীল এবং সাদা LEDs উত্পাদন ব্যবহৃত হয়, আলো এবং প্রদর্শন জন্য খরচ কার্যকর এবং স্কেলযোগ্য উত্পাদন সমাধান প্রস্তাব।

4. ফটোডেটেক্টর এবং সেন্সর: GaN-on-Si এছাড়াও UV photodetectors এবং বিভিন্ন সেন্সর ব্যবহার করা হয়, GaN এর বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপ এবং UV আলোর উচ্চ সংবেদনশীলতা থেকে উপকৃত।

এই অ্যাপ্লিকেশনগুলি আধুনিক ইলেকট্রনিক্স এবং অপটোইলেকট্রনিক্সে GaN-on-Si সাবস্ট্র্যাটের বহুমুখিতা এবং গুরুত্বকে তুলে ধরে।

প্রশ্নোত্তর

প্রশ্ন: কেন জিএন সি এর উপর?

উঃGaN on Si উচ্চ পারফরম্যান্স ইলেকট্রনিক্সের জন্য একটি খরচ কার্যকর সমাধান প্রদান করে, GaN এর বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপ, উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা,এবং সিলিকন সাবস্ট্র্যাটের স্কেলাবিলিটি এবং সাশ্রয়ী মূল্যের সাথে তাপ পরিবাহিতা. GaN উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-ভোল্টেজ এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ, এটি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, আরএফ ডিভাইস এবং এলইডিগুলির জন্য একটি উচ্চতর পছন্দ করে তোলে।সিলিকন সাবস্ট্র্যাটগুলি বৃহত্তর ওয়েফার আকারের অনুমতি দেয়, উৎপাদন খরচ কমাতে এবং বিদ্যমান অর্ধপরিবাহী উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির সাথে সংহতকরণ সহজতর করে। যদিও গ্রিটস অসঙ্গতি এবং তাপীয় সম্প্রসারণের পার্থক্যের মতো চ্যালেঞ্জ রয়েছে,উন্নত কৌশল এই সমস্যাগুলিকে প্রশমিত করতে সহায়তা করে, যা আধুনিক ইলেকট্রনিক এবং অপটোইলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য Si এর উপর GaN একটি আকর্ষণীয় বিকল্প তৈরি করে।

প্রশ্ন: গ্যান-অন-সি কি?

A: GaN-on-Si গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) স্তরগুলিকে একটি সিলিকন (Si) স্তরতে উত্থিত বোঝায়। GaN একটি প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর যা এর উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা, তাপ পরিবাহিতা,এবং উচ্চ ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রায় কাজ করার ক্ষমতাযখন এটি সিলিকনে বৃদ্ধি পায়, তখন এটি GaN এর উন্নত বৈশিষ্ট্যগুলি সিলিকনের ব্যয়-কার্যকারিতা এবং স্কেলযোগ্যতার সাথে একত্রিত করে। এটি GaN-on-Si কে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে,আরএফ ডিভাইস, এলইডি, এবং অন্যান্য উচ্চ-কার্যকারিতা ইলেকট্রনিক এবং অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস।সিলিকন সঙ্গে ইন্টিগ্রেশন বৃহত্তর ওয়েফার মাপ এবং বিদ্যমান অর্ধপরিবাহী উত্পাদন প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যের অনুমতি দেয়, যদিও গ্রিটস অসঙ্গতির মতো চ্যালেঞ্জগুলি পরিচালনা করা দরকার।