گیلیم نائٹرائڈ ایپیٹیکسیل ویفرز: فیبریکیشن کے عمل کا تعارف

گیلیم نائٹرائڈ (GaN)epitaxial waferترقی ایک پیچیدہ عمل ہے، جو اکثر دو قدمی طریقہ استعمال کرتا ہے۔ اس طریقہ کار میں کئی اہم مراحل شامل ہیں، بشمول اعلی درجہ حرارت میں بیکنگ، بفر پرت کی نشوونما، دوبارہ تشکیل، اور اینیلنگ۔ ان تمام مراحل میں درجہ حرارت کو احتیاط سے کنٹرول کرتے ہوئے، دو قدمی نمو کا طریقہ مؤثر طریقے سے جالیوں کی عدم مماثلت یا تناؤ کی وجہ سے ہونے والی ویفر وارپنگ کو روکتا ہے، جس سے یہ سب سے اہم من گھڑت طریقہ ہے۔GaN ایپیٹیکسیل ویفرزعالمی سطح پر

1. سمجھناایپیٹیکسیل ویفرز

ایکepitaxial waferسنگل کرسٹل سبسٹریٹ پر مشتمل ہوتا ہے جس پر ایک نئی سنگل کرسٹل پرت اگائی جاتی ہے۔ یہ epitaxial تہہ حتمی ڈیوائس کی کارکردگی کا تقریباً 70% تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتی ہے، جس سے یہ سیمی کنڈکٹر چپ مینوفیکچرنگ میں ایک اہم خام مال بنتی ہے۔

سیمی کنڈکٹر انڈسٹری چین میں اپ اسٹریم پوزیشن،epitaxial ویفرزپوری سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ انڈسٹری کو سپورٹ کرتے ہوئے ایک بنیادی جزو کے طور پر کام کرتا ہے۔ مینوفیکچررز جدید ٹیکنالوجیز جیسے کیمیکل ویپر ڈیپوزیشن (CVD) اور مالیکیولر بیم ایپیٹیکسی (MBE) کو سبسٹریٹ میٹریل پر اپیٹیکسیل پرت کو جمع کرنے اور بڑھنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ اس کے بعد یہ ویفرز فوٹو لیتھوگرافی، پتلی فلم جمع کرنے، اور سیمی کنڈکٹر ویفر بننے کے لیے اینچنگ کے ذریعے مزید پروسیسنگ سے گزرتے ہیں۔ اس کے بعد، یہویفرزانفرادی ڈائس میں ڈالے جاتے ہیں، جنہیں پھر پیک کیا جاتا ہے اور فائنل انٹیگریٹڈ سرکٹس (ICs) بنانے کے لیے ٹیسٹ کیا جاتا ہے۔ چپ کی تیاری کے پورے عمل کے دوران، چپ ڈیزائن کے مرحلے کے ساتھ مستقل تعامل بہت ضروری ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ حتمی پروڈکٹ تمام تصریحات اور کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔

2. GaN کی درخواستیں۔ایپیٹیکسیل ویفرز

GaN بنانے کی موروثی خصوصیاتGaN ایپیٹیکسیل ویفرزخاص طور پر ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے جن میں ہائی پاور، ہائی فریکوئنسی، اور درمیانے سے کم وولٹیج آپریشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ درخواست کے کچھ اہم علاقوں میں شامل ہیں:

ہائی بریک ڈاؤن وولٹیج: GaN کا وسیع بینڈ گیپ آلات کو روایتی سلکان یا گیلیم آرسنائیڈ ہم منصبوں کے مقابلے زیادہ وولٹیج کا مقابلہ کرنے کے قابل بناتا ہے۔ یہ خصوصیت GaN کو 5G بیس اسٹیشنز اور ملٹری ریڈار سسٹم جیسی ایپلی کیشنز کے لیے مثالی بناتی ہے۔

اعلی تبادلوں کی کارکردگی: GaN پر مبنی پاور سوئچنگ ڈیوائسز سلیکون ڈیوائسز کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم مزاحمت کی نمائش کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں سوئچنگ کے نقصانات کم ہوتے ہیں اور توانائی کی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔

اعلی تھرمل چالکتا: GaN کی بہترین تھرمل چالکتا موثر گرمی کی کھپت کو قابل بناتی ہے، اسے اعلی طاقت اور اعلی درجہ حرارت کے استعمال کے لیے موزوں بناتی ہے۔

ہائی بریک ڈاؤن الیکٹرک فیلڈ کی طاقت: جب کہ GaN کی بریک ڈاؤن الیکٹرک فیلڈ کی طاقت کا موازنہ سلکان کاربائیڈ (SiC) سے کیا جا سکتا ہے، لیکن سیمی کنڈکٹر پروسیسنگ اور جالیوں کی مماثلت جیسے عوامل عام طور پر 650V سے نیچے محفوظ آپریٹنگ وولٹیج کے ساتھ، GaN ڈیوائسز کی وولٹیج ہینڈلنگ کی صلاحیت کو تقریباً 1000V تک محدود کرتے ہیں۔

3. GaN کی درجہ بندی کرناایپیٹیکسیل ویفرز

تیسری نسل کے سیمی کنڈکٹر مواد کے طور پر، GaN متعدد فوائد پیش کرتا ہے، بشمول اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، بہترین مطابقت، اعلی تھرمل چالکتا، اور وسیع بینڈ گیپ۔ اس کی وجہ سے مختلف صنعتوں میں اس کو بڑے پیمانے پر اپنایا گیا ہے۔GaN ایپیٹیکسیل ویفرزان کے ذیلی مواد کی بنیاد پر درجہ بندی کی جا سکتی ہے: GaN-on-GaN، GaN-on-SiC، GaN-on-Sapphire، اور GaN-on-Silicon۔ ان میں،GaN-on-Silicon ویفرزفی الحال ان کی کم پیداواری لاگت اور بالغ مینوفیکچرنگ کے عمل کی وجہ سے سب سے زیادہ استعمال ہوتے ہیں۔**