由于同質外延結構帶來的晶格匹配和熱匹配,自支撐氮化鎵襯底在提升氮化鎵基器件性能方面有著巨大潛力,如發光二極管,激光二極管,功率器件和射頻器件等。相比異質襯底外延, 基于自支撐氮化鎵晶圓片的同質外延可能是大多氮化鎵基器件的絕佳選擇。
半絕緣氮化鎵晶圓片可用于制造如高電子遷移率晶體管(HEMTs)的橫向導通器件,該高電子遷移率晶體管主要用于制造射頻器件。相比碳化硅基氮化鎵的高電子遷移率晶體管,氮化鎵基氮化鎵的高電子遷移率晶體管在緩沖層以及整個有源區中有低得多的位錯密度。晶體質量的提升預期能增加二維電子氣遷移率,并減少電流崩潰。氮化鎵襯底在提高下一代射頻高電子遷移率晶體管的功率輸出和功率附加效率方面可發揮至關重要的作用,尤其是在器件的工作頻率超過碳化硅基氮化鎵能力極限時。許多國家將這種氮化鎵基氮化鎵射頻器件用于符合其國家戰略利益的市場,如衛星通信,5G 和 6G 電信以及軍事應用。
4 英寸半絕緣型和 N 型導電性型自支撐氮化鎵晶圓片的電阻率大于 1E9 ohm-cm,位錯密度小于 1E6 cm-2,通常在 5E5 到 7E5 cm-2 之間,曲率半徑可達 30 m 以上。拋光后的氮化鎵晶圓片表面粗糙度小于 0.3 nm,能達到直接用于外延生長的要求。
2英寸和4英寸GaN晶圓片規格
能提供半絕緣氮化鎵晶圓片上生長的 MOCVD 氮化鎵高電子遷移率晶體管外延結構。另外,可進行多層器件結構生長,如氮化鎵銦、氮化鎵鋁 、n 型摻雜和 p 型摻雜,以及在其他潛在器件結構上生長,包括在 n 型氮化鎵襯底上生長發光二極管,激光二極管,以及垂直氮化鎵功率器件。