Η ταχεία επέκταση των κέντρων δεδομένων AI αλλάζει τις απαιτήσεις για συσκευές ημιαγωγών ισχύος. Η υψηλότερη πυκνότητα ισχύος GPU, η αυξανόμενη ισχύς rack και η αυξανόμενη ζήτηση για αποτελεσματική μετατροπή AC/DC και DC/DC επιταχύνουν την υιοθέτηση ημιαγωγών ευρείας ζώνης, όπως το νιτρίδιο του γαλλίου.

Μεταξύ των διαφορετικών πλατφορμών GaN,GaN-σε-πυρίτιοέχει προσελκύσει ιδιαίτερη προσοχή επειδή συνδυάζει τα ηλεκτρικά πλεονεκτήματα του GaN με την υποδομή κατασκευής πλακών πυριτίου.

Σήμερα, οι γκοφρέτες GaN-on-Si 200 mm χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως για την ανάπτυξη και την κατασκευή συσκευών ισχύος και ραδιοσυχνοτήτων, ενώ τα 300 mm GaN-on-Si διερευνώνται όλο και περισσότερο ως πιθανή οδός για παραγωγή υψηλότερου όγκου και βαθύτερη ενσωμάτωση με τα κύρια μοντέλα ημιαγωγών.

Ωστόσο, η μετακίνηση από τα 200 mm στα 300 mm δεν είναι απλώς θέμα αύξησης της διαμέτρου γκοφρέτας. Το τόξο γκοφρέτας, η πίεση του στρώματος του ρυθμιστικού διαλύματος, η ομοιομορφία της επιταξίας, ο έλεγχος ελαττωμάτων και η συμβατότητα με το fab γίνονται όλα πιο προκλητικά.

Αυτό το άρθρο εξηγεί τις βασικές διαφορές μεταξύ γκοφρετών GaN-on-Silicon 200mm και 300mm για ηλεκτρονικά ηλεκτρικά εξαρτήματα τεχνητής νοημοσύνης.

Γιατί το GaN-on-Silicon έχει σημασία για τα AI Power Electronics

Οι διακομιστές AI απαιτούν πολλαπλά στάδια μετατροπής ισχύος.

Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Μονάδες τροφοδοσίας κέντρων δεδομένων
• Μετατροπείς AC/DC διακομιστή
• Αρχιτεκτονικές ισχύος 48 V
• Μετατροπείς ενδιάμεσων διαύλων
• Μετατροπείς DC/DC υψηλής συχνότητας
• Παράδοση ισχύος για GPU και επιταχυντές AI
• Συστήματα ισχύος τηλεπικοινωνιών
• Διεπαφές αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας

Οι συσκευές GaN μπορούν να λειτουργούν σε υψηλότερες συχνότητες μεταγωγής από τα συμβατικά MOSFET πυριτίου, επιτρέποντας μικρότερους επαγωγείς, μετασχηματιστές και πυκνωτές.

Αυτό μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση:

• Πυκνότητα ισχύος
• Αποδοτικότητα μετατροπής
• Μέγεθος συστήματος
• Θερμική απόδοση
• Ταχύτητα εναλλαγής

Το GaN-on-Si είναι ιδιαίτερα ελκυστικό επειδή τα υποστρώματα πυριτίου είναι διαθέσιμα σε μεγάλες διαμέτρους και είναι συμβατά με μεγάλο μέρος του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται στην υπάρχουσα κατασκευή ημιαγωγών.

Τι είναι μια γκοφρέτα GaN-on-Silicon;

Μια γκοφρέτα GaN-on-Silicon αποτελείται συνήθως από πολλά στρώματα.

Μια απλοποιημένη δομή μπορεί να περιλαμβάνει:

Υπόστρωμα πυριτίου
↓
Στρώμα πυρήνων
↓
Στρες διαχείρισης ή μεταβατικών στρωμάτων
↓
Ενδιάμεσο στρώμα GaN
↓
Επίπεδο καναλιού GaN
↓
Εμπόδιο AlGaN ή επιταξία συσκευής

Η ακριβής δομή εξαρτάται από την εφαρμογή της συσκευής.

Για τα ηλεκτρονικά ισχύος GaN, η επιταξιακή στοίβα μπορεί να βελτιστοποιηθεί για:

• Υψηλή τάση διακοπής
• Χαμηλό ρεύμα διαρροής
• Χαμηλό δυναμικό RDS (ενεργό)
• Υψηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων
• Χαμηλή παγίδευση
• Υψηλή ομοιομορφία γκοφρέτας

Επειδή το GaN και το πυρίτιο έχουν πολύ διαφορετικές σταθερές πλέγματος και συντελεστές θερμικής διαστολής, απαιτούνται εξελιγμένες δομές προσωρινής αποθήκευσης.

Αυτά τα ρυθμιστικά στρώματα γίνονται ιδιαίτερα σημαντικά όταν η διάμετρος του πλακιδίου αυξάνεται.

Γκοφρέτες GaN-on-Si 200mm

Οι γκοφρέτες GaN-on-Silicon 200 mm ή 8 ιντσών έχουν γίνει μια σημαντική πλατφόρμα για την εμπορική κατασκευή ηλεκτρικών συσκευών GaN.

Η μορφή 200 mm προσφέρει μια ισορροπία μεταξύ της κατασκευαστικής ωριμότητας και της παραγωγικότητας σε κλίμακα γκοφρέτας.

Τα τυπικά πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Καθιερώθηκε υποδομή πυριτίου 200 mm
• Εξοπλισμός χειρισμού ώριμης γκοφρέτας
• Χαμηλότερος κίνδυνος ανάπτυξης
• Ευκολότερη διαχείριση του τόξου της γκοφρέτας
• Καλύτερα καθιερωμένες διαδικασίες επιτάξεως GaN
• Χαμηλότερη αρχική επένδυση εξοπλισμού σε σύγκριση με 300 χλστ

Για πολλούς κατασκευαστές συσκευών GaN, τα 200 mm παραμένουν μια πρακτική επιλογή για συσκευές ισχύος που στοχεύουν κέντρα δεδομένων, τροφοδοτικά καταναλωτών, βοηθητικά συστήματα EV και βιομηχανικά ηλεκτρονικά ισχύος.

Τυπικές παράμετροι GaN-on-Si 200mm

Οι προδιαγραφές εξαρτώνται από την επιταξιακή δομή, αλλά οι τυπικές παράμετροι μπορεί να περιλαμβάνουν:

Διάμετρος: 200 mm

Υπόστρωμα: Si (111)

Πάχος πυριτίου: περίπου 725 µm

Πάχος GaN epi: εξαρτάται από την εφαρμογή

Αγωγιμότητα: ημιμονωτικό ή ειδικός σχεδιασμός buffer για τη συσκευή

Επιφάνεια: έτοιμη ή πλήρης επίταση GaN

Τόξο: ελέγχεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις της διαδικασίας της συσκευής

Warp: ελεγχόμενο για λιθογραφία και χειρισμό γκοφρέτας

Τραχύτητα επιφάνειας: τυπικά επίπεδο κάτω των νανομέτρων για επιφάνειες ποιότητας συσκευής

Έλεγχος σωματιδίων: ημιαγωγός

Για έτοιμες γκοφρέτες GaN epi, πρόσθετες παράμετροι μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Αντίσταση φύλλου
• Πυκνότητα 2 βαθμών
• Κινητικότητα ηλεκτρονίων
• Διαρροή buffer
• Τάση διάσπασης
• Επιταξιακή ομοιομορφία πάχους

Γιατί η βιομηχανία ενδιαφέρεται για 300mm GaN-on-Si

Οι γκοφρέτες 300 mm είναι στάνταρ στην προηγμένη κατασκευή ημιαγωγών πυριτίου.

Η μετακίνηση του GaN σε μια πλατφόρμα 300 mm θα μπορούσε να προσφέρει πολλά μακροπρόθεσμα πλεονεκτήματα.

Το πιο σημαντικό είναι η κλίμακα παραγωγής.

Μια γκοφρέτα 300 mm έχει σημαντικά μεγαλύτερη χρησιμοποιήσιμη επιφάνεια από μια γκοφρέτα 200 mm, επιτρέποντας ενδεχομένως την κατασκευή περισσότερων συσκευών ανά γκοφρέτα.

Για εφαρμογές μεγάλου όγκου όπως τα ηλεκτρονικά ηλεκτρικών κέντρων δεδομένων AI, αυτό μπορεί τελικά να βελτιώσει τα οικονομικά της κατασκευής.

Άλλα πιθανά πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Πρόσβαση σε προηγμένη υποδομή fab 300mm
• Υψηλότερα επίπεδα αυτοματισμού
• Περισσότερα ζάρια ανά γκοφρέτα
• Καλύτερη ενοποίηση με την κατασκευή CMOS
• Συμβατότητα με προηγμένα οικοσυστήματα συσκευασίας
• Πιθανή μείωση του κόστους της συσκευής σε υψηλό όγκο παραγωγής

Ωστόσο, αυτά τα πλεονεκτήματα έχουν νόημα μόνο εάν η επιταξία GaN μπορεί να ικανοποιήσει αυστηρές απαιτήσεις ποιότητας γκοφρέτας.

Αυτό είναι το δύσκολο κομμάτι.

Wafer Bow: Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις 300mm

Το τόξο της γκοφρέτας είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους κατά την κλιμάκωση του GaN-on-Si από 200mm σε 300mm.

Το GaN και το πυρίτιο έχουν πολύ διαφορετικές παραμέτρους πλέγματος και συμπεριφορά θερμικής διαστολής.

Κατά την επιταξιακή ανάπτυξη σε υψηλή θερμοκρασία, δημιουργείται μηχανική καταπόνηση στο εσωτερικό της γκοφρέτας.

Αφού κρυώσει η γκοφρέτα, αυτή η τάση μπορεί να προκαλέσει κάμψη του υποστρώματος.

Όσο μεγαλύτερη γίνεται η διάμετρος της γκοφρέτας, τόσο πιο δύσκολος γίνεται ο έλεγχος της τάσης.

Το υπερβολικό τόξο μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα κατά τη διάρκεια:

• Λιθογραφία
• Τσούκισμα γκοφρέτας
• Επικάλυψη περιστροφής
• Χαλκογραφία
• Εμφύτευση ιόντων
• Μεταλλοποίηση
• ΔΕΑ
• Αυτοματοποιημένος χειρισμός γκοφρέτας

Για 300mm GaN-on-Si, ο έλεγχος πλώρης γίνεται κρίσιμος επειδή ο σύγχρονος εξοπλισμός ημιαγωγών έχει σχεδιαστεί γύρω από αυστηρά όρια γεωμετρίας πλακιδίων.

Μια γκοφρέτα που δεν μπορεί να τοποθετηθεί σωστά σε ένα τσοκ κενού μπορεί να μην είναι συμβατή με τον τυπικό εξοπλισμό παραγωγής.

Πώς ελέγχεται το τόξο

Οι προμηθευτές επιταξίας GaN χρησιμοποιούν διάφορες τεχνικές για τη διαχείριση του άγχους.

Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Στιβάδες πυρήνων AlN
• Επίπεδα μετάβασης AlGaN
• Συνθετικά βαθμολογημένα buffer
• Κατασκευές υπερδικτύων
• Ρυθμιστικά διαλύματα GaN με πρόσμειξη άνθρακα
• Στρώσεις αντιστάθμισης παραμορφώσεων
• Βελτιστοποιημένο πάχος υποστρώματος πυριτίου

Ο σχεδιασμός της στοίβας buffer επηρεάζει άμεσα τόσο τη γεωμετρία του πλακιδίου όσο και την ηλεκτρική απόδοση.

Τα στρώματα buffer γίνονται πιο σημαντικά στα 300 mm

Η δομή του buffer στο GaN-on-Si δεν είναι απλώς ένα στρώμα μηχανικής μετάβασης.

Επηρεάζει επίσης έντονα την απόδοση της συσκευής.

Ένα σωστά σχεδιασμένο buffer πρέπει να παρέχει:

• Αντιστάθμιση στρες
• Ηλεκτρική μόνωση
• Χαμηλό ρεύμα διαρροής
• Υψηλή τάση διακοπής
• Χαμηλή πυκνότητα εξάρθρωσης
• Χαμηλή παγίδευση
• Σταθερή απόδοση της συσκευής

Για συσκευές υψηλής τάσης, η διαρροή buffer είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Ένας κακός σχεδιασμός buffer μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα:

• Πρόωρη κατάρρευση
• Τρέχουσα κατάρρευση
• Αυξημένη διαρροή
• Δυναμική υποβάθμιση RDS(on).

Όταν μετακινείστε στα 300 mm, η δομή του buffer πρέπει να παραμένει ομοιόμορφη σε μια πολύ μεγαλύτερη περιοχή πλακιδίων.

Αυτό καθιστά τον επιταξιακό έλεγχο της διαδικασίας σημαντικά πιο απαιτητικό.

Ομοιομορφία Επιταξίας: 200mm vs 300mm

Η ομοιομορφία είναι μια άλλη σημαντική διαφορά.

Για συσκευές ισχύος GaN, οι ακόλουθες ιδιότητες θα πρέπει να παραμείνουν συνεπείς σε όλη τη γκοφρέτα:

• Πάχος GaN
• Πάχος AlGaN
• Σύνθεση αλουμινίου
• Αντίσταση φύλλου
• Κινητικότητα ηλεκτρονίων
• Πυκνότητα 2 βαθμών
• Τραχύτητα επιφάνειας
• Στρες
• Πυκνότητα ελαττώματος

Σε μια γκοφρέτα 200 mm, η επίτευξη καλής ομοιομορφίας από το κέντρο μέχρι την άκρη είναι ήδη πρόκληση.

Σε μια γκοφρέτα 300 mm, η ροή αερίου, η κατανομή θερμοκρασίας και η παροχή προδρόμου γίνονται πιο περίπλοκες.

Μικρές διακυμάνσεις θερμοκρασίας μπορεί να επηρεάσουν:

• Ρυθμός ανάπτυξης
• Σύνθεση κράματος
• Πάχος στρώσης
• Ηλεκτρικές ιδιότητες

Ως αποτέλεσμα, η επιταξία GaN 300 mm απαιτεί εξαιρετικά βελτιστοποιημένο σχεδιασμό αντιδραστήρα MOCVD και έλεγχο διεργασίας.

Πυκνότητα ελαττώματος

Το GaN που αναπτύσσεται σε πυρίτιο είναι ένα σύστημα ετεροεπιταξιακού υλικού.

Ως εκ τούτου, οι εξαρθρώσεις του σπειρώματος είναι αναπόφευκτες.

Οι τυπικοί τύποι ελαττωμάτων μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Εξαρθρώσεις άκρων
• Εξαρθρώσεις βιδών
• Μικτά εξαρθρήματα
• Βλάβες στοίβαξης
• Ρωγμές
• Πιτς
• Σωματίδια

Για συσκευές ισχύος, αυτά τα ελαττώματα μπορεί να επηρεάσουν:

• Ρεύμα διαρροής
• Τάση διάσπασης
• Αξιοπιστία
• Απόδοση συσκευής

Η κλιμάκωση στα 300 mm καθιστά τη χαρτογράφηση ελαττωμάτων σε επίπεδο πλακιδίων όλο και πιο σημαντική.

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν προηγμένα συστήματα επιθεώρησης για την παρακολούθηση της κατανομής ελαττωμάτων σε ολόκληρο το πλακίδιο.

Σύγκριση Κόστους

Με την πρώτη ματιά, τα 300 mm φαίνονται πιο οικονομικά, επειδή μπορούν να κατασκευαστούν περισσότερες συσκευές από κάθε γκοφρέτα.

Ωστόσο, η διάμετρος της γκοφρέτας από μόνη της δεν καθορίζει το συνολικό κόστος της συσκευής.

Σημαντικοί παράγοντες κόστους περιλαμβάνουν:

• Κόστος υποστρώματος πυριτίου
• Χρόνος ανάπτυξης MOCVD
• Αξιοποίηση αντιδραστήρα επιταξίας
• Απόδοση γκοφρέτας
• Απόδοση συσκευής
• Κόστος λιθογραφίας
• Κόστος επιθεώρησης
• Απόσβεση εξοπλισμού

Σήμερα, τα 200mm GaN-on-Si επωφελούνται γενικά από μεγαλύτερη κατασκευαστική ωριμότητα.

Για μικρότερους και μεσαίους όγκους παραγωγής, τα 200mm μπορεί επομένως να παραμείνουν πιο οικονομικά.

Τα 300 χιλιοστά γίνονται ιδιαίτερα ελκυστικά όταν ο όγκος παραγωγής είναι αρκετά υψηλός ώστε να επωφεληθεί από την μεγάλης κλίμακας υποδομή fab.

Συμβατότητα χυτηρίου

Ένας από τους ισχυρότερους λόγους για την ανάπτυξη GaN-on-Si 300mm είναι η συμβατότητα με τα fabs πυριτίου.

Ωστόσο, μια γκοφρέτα GaN δεν μπορεί να εισέλθει αυτόματα σε μια τυπική γραμμή παραγωγής πυριτίου.

Πρέπει να εξεταστούν αρκετά ζητήματα.

Γεωμετρία γκοφρέτας

Η γκοφρέτα πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις εξοπλισμού για:

• Διάμετρος
• Πάχος
• Τόξο
• Στημόνι
• Προφίλ άκρων

Μόλυνση

Η κατασκευή GaN εισάγει στοιχεία όπως το γάλλιο και το αλουμίνιο.

Τα εργοστάσια πυριτίου έχουν συχνά αυστηρούς κανόνες ελέγχου μόλυνσης.

Ως εκ τούτου, ενδέχεται να απαιτούνται ειδικές ενότητες διεργασιών ή στρατηγικές διαχείρισης μόλυνσης.

Θερμικός Προϋπολογισμός

Η επιταξία GaN μπορεί να περιλαμβάνει διαδικασίες υψηλής θερμοκρασίας που διαφέρουν από την τυπική κατασκευή CMOS.

Επομένως, η μεταγενέστερη επεξεργασία πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά.

Χειρισμός γκοφρέτας

Τα συστήματα ρομπότ, τα FOUP, οι ευθυγραμμίσεις και τα εργαλεία λιθογραφίας πρέπει να αναγνωρίζουν και να χειρίζονται σωστά τη γκοφρέτα.

Επομένως, οι γκοφρέτες GaN 300 mm πρέπει να ακολουθούν πολύ αυστηρές γεωμετρίες και προδιαγραφές άκρων.

Σύγκριση GaN-on-Si 200mm έναντι 300mm

200mm GaN-on-Si

Φόντα:

• Πιο ώριμο οικοσύστημα παραγωγής
• Χαμηλότερος τεχνικός κίνδυνος
• Καθιέρωσε την παραγωγή ενέργειας GaN
• Ευκολότερος έλεγχος πλώρης
• Χαμηλότερο κόστος ανάπτυξης

Καταλληλότερο για:

• Εμπορικές συσκευές ισχύος GaN
• Συσκευές ραδιοσυχνοτήτων
• Τροφοδοτικά κέντρων δεδομένων
• Γρήγοροι φορτιστές
• Βιομηχανικά ηλεκτρονικά ισχύος
• Βοηθητικά συστήματα αυτοκινήτου

300mm GaN-on-Si

Φόντα:

• Περισσότερες συσκευές ανά γκοφρέτα
• Προηγμένη συμβατότητα fab
• Μεγαλύτερες δυνατότητες αυτοματισμού
• Πιθανό πλεονέκτημα κόστους μεγάλου όγκου
• Ισχυρή ενοποίηση με την προηγμένη κατασκευή ημιαγωγών

Προκλήσεις:

• Γκοφρέτα φιόγκο
• Έλεγχος του στρες
• Επιταξιακή ομοιομορφία
• Διαχείριση ελαττωμάτων
• Έλεγχος μόλυνσης
• Υψηλότερη πολυπλοκότητα διαδικασίας-ανάπτυξης

Καταλληλότερο για:

• Μελλοντική κατασκευή GaN μεγάλου όγκου
• Ηλεκτρονικά ισχύος κέντρου δεδομένων AI
• IC υψηλής πυκνότητας ισχύος
• Ενσωματωμένες πλατφόρμες ημιαγωγών ισχύος

Ποιες παραμέτρους πρέπει να προσδιορίσουν οι αγοραστές;

Όταν ζητούν γκοφρέτες GaN-on-Silicon, οι αγοραστές θα πρέπει να παρέχουν μεγαλύτερη διάμετρο πλακέτας.

Σημαντικές παράμετροι RFQ περιλαμβάνουν:

Διάμετρος γκοφρέτας

200mm ή 300mm.

Προσανατολισμός πυριτίου

Το Si (111) χρησιμοποιείται συνήθως για την επιταξία GaN.

Πάχος γκοφρέτας

Προσδιορίστε το ονομαστικό πάχος και την ανοχή.

Δομή GaN

Προσδιορίστε εάν χρειάζεστε:

• Πρότυπο GaN
• ΓκαΝ επί γκοφρέτα
• Δομή AlGaN/GaN HEMT
• Δομή ισχύος GaN υψηλής τάσης

Επιταξιακό Πάχος

Καθορίστε τα απαιτούμενα πάχη στρώσης.

Ηλεκτρικές Παράμετροι

Ανάλογα με τη δομή της συσκευής, καθορίστε:

• Αντίσταση φύλλου
• Κινητικότητα ηλεκτρονίων
• Συγκέντρωση φορέα
• Ρεύμα διαρροής

Γεωμετρία γκοφρέτας

Οι σημαντικές παράμετροι περιλαμβάνουν:

• TTV
• Τόξο
• Στημόνι

Ποιότητα Επιφανείας

Προσδιορίζω:

• Τραχύτητα επιφάνειας
• Επίπεδο σωματιδίων
• Απαιτήσεις γρατσουνιών
• Εξαίρεση άκρων

Απαιτήσεις ελαττωμάτων

Για την προηγμένη κατασκευή συσκευών, μπορεί επίσης να απαιτείται αντιστοίχιση ελαττωμάτων σε επίπεδο πλακιδίων.

Ποια διάμετρος είναι καλύτερη για AI Power Electronics;

Δεν υπάρχει καθολική απάντηση.

Για την τρέχουσα κατασκευή ηλεκτρικών συσκευών GaN, το 200mm προσφέρει μια ώριμη και εμπορικά πρακτική πλατφόρμα.

Για τα μελλοντικά ηλεκτρονικά ηλεκτρικά ηλεκτρικά συστήματα τεχνητής νοημοσύνης μεγάλου όγκου, τα 300mm GaN-on-Si μπορεί να προσφέρουν σημαντικά κατασκευαστικά πλεονεκτήματα.

Ωστόσο, η επιτυχής υιοθέτηση 300 mm εξαρτάται από την επίλυση πολλών προκλήσεων υλικών και διαδικασίας.

Τα πιο σημαντικά περιλαμβάνουν:

• Έλεγχος πλώρης γκοφρέτας
• Μηχανική καταπόνησης
• Ομοιόμορφη επιταξία
• Ανάπτυξη χαμηλού ελαττώματος
• Ηλεκτρική μόνωση
• Συμβατότητα χυτηρίου

Σε πολλές περιπτώσεις, η επιταξιακή ποιότητα είναι πιο σημαντική από την ίδια τη διάμετρο της γκοφρέτας.

Μια κακώς ελεγχόμενη γκοφρέτα 300 mm δεν θα έχει καλύτερη απόδοση από μια καλά βελτιστοποιημένη γκοφρέτα GaN 200 mm απλώς και μόνο επειδή είναι μεγαλύτερη.

Σύναψη

Η μετάβαση από τα 200mm στα 300mm GaN-on-Silicon αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς την παραγωγή GaN μεγαλύτερου όγκου.

Για τα ηλεκτρονικά ισχύος AI, τα πιθανά πλεονεκτήματα είναι σημαντικά.

Οι μεγαλύτερες γκοφρέτες μπορούν να επιτρέψουν περισσότερες συσκευές ανά γκοφρέτα, βελτιωμένο αυτοματισμό fab και καλύτερη ενσωμάτωση με προηγμένη υποδομή κατασκευής ημιαγωγών.

Ωστόσο, η κλιμάκωση της επιταξίας GaN στα 300 χιλιοστά εισάγει σημαντικές προκλήσεις στο τόξο γκοφρέτας, την τάση του στρώματος ρυθμιστή, την ομοιομορφία της επιταξίας και τον έλεγχο ελαττωμάτων.

Για τους κατασκευαστές συσκευών και τα ερευνητικά ινστιτούτα, η επιλογή γκοφρέτας θα πρέπει επομένως να λαμβάνει υπόψη όχι μόνο τη διάμετρο του πλακιδίου αλλά και την πλήρη επιταξιακή δομή και τη γεωμετρία του πλακιδίου.

Για έργα GaN-on-Silicon, οι αγοραστές θα πρέπει να παρέχουν λεπτομερείς απαιτήσεις, όπως το μέγεθος του πλακιδίου, τον προσανατολισμό του πυριτίου, τη δομή GaN, το επιταξιακό πάχος, το τόξο, το στημόνι, τις ηλεκτρικές παραμέτρους και την εφαρμογή της συσκευής στόχου.

Μια καλά καθορισμένη προδιαγραφή επιτρέπει τη βελτιστοποίηση της δομής πλακιδίων GaN για τη συγκεκριμένη διαδικασία συσκευής ισχύος και συμβάλλει στη μείωση του κινδύνου ανάπτυξης κατά την πιστοποίηση και την κλιμάκωση του πλακιδίου.