গ্যালিয়াম নাইট্রাইড এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারস: ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ার একটি ভূমিকা

গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN)এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারবৃদ্ধি একটি জটিল প্রক্রিয়া, প্রায়ই একটি দ্বি-পদক্ষেপ পদ্ধতি ব্যবহার করে। এই পদ্ধতিতে উচ্চ-তাপমাত্রা বেকিং, বাফার স্তর বৃদ্ধি, পুনঃক্রিস্টালাইজেশন এবং অ্যানিলিং সহ বেশ কয়েকটি জটিল ধাপ জড়িত। এই সমস্ত ধাপ জুড়ে তাপমাত্রাকে সতর্কতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করে, দুই-পদক্ষেপের বৃদ্ধির পদ্ধতি কার্যকরভাবে জালির অমিল বা চাপের কারণে সৃষ্ট ওয়েফার ওয়ার্পিং প্রতিরোধ করে, যা এটিকে প্রধান বানোয়াট পদ্ধতিতে পরিণত করে।GaN এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারবিশ্বব্যাপী

1. বোঝাএপিটাক্সিয়াল ওয়েফারস

আএপিটাক্সিয়াল ওয়েফারএকটি একক-ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেট নিয়ে গঠিত যার উপর একটি নতুন একক-ক্রিস্টাল স্তর জন্মায়। এই এপিটাক্সিয়াল স্তরটি চূড়ান্ত ডিভাইসের কার্যক্ষমতার প্রায় 70% নির্ধারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, এটিকে সেমিকন্ডাক্টর চিপ উত্পাদনে একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল করে তোলে।

সেমিকন্ডাক্টর শিল্প শৃঙ্খলে আপস্ট্রিমে অবস্থান করা,এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারপুরো সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন শিল্পকে সমর্থন করে একটি মৌলিক উপাদান হিসাবে কাজ করে। উত্পাদনকারীরা রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) এবং আণবিক রশ্মি এপিটাক্সি (MBE) এর মতো উন্নত প্রযুক্তি ব্যবহার করে সাবস্ট্রেট উপাদানে এপিটাক্সিয়াল স্তর জমা এবং বৃদ্ধি করতে। এই ওয়েফারগুলি অর্ধপরিবাহী ওয়েফারে পরিণত হওয়ার জন্য ফটোলিথোগ্রাফি, পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন এবং এচিংয়ের মাধ্যমে আরও প্রক্রিয়াকরণের মধ্য দিয়ে যায়। পরবর্তীকালে, এইওয়েফারএকেকটি ডাইসে বিভক্ত করা হয়, যা পরে প্যাকেজ করা হয় এবং চূড়ান্ত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (ICs) তৈরি করার জন্য পরীক্ষা করা হয়। সমগ্র চিপ উত্পাদন প্রক্রিয়া জুড়ে, চূড়ান্ত পণ্যটি সমস্ত নির্দিষ্টকরণ এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য চিপ ডিজাইনের পর্যায়ের সাথে ধ্রুবক মিথস্ক্রিয়া অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2. GaN এর আবেদনএপিটাক্সিয়াল ওয়েফারস

GaN এর সহজাত বৈশিষ্ট্য তৈরি করেGaN এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারউচ্চ শক্তি, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, এবং মাঝারি থেকে কম ভোল্টেজ অপারেশন প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত. কিছু মূল আবেদন ক্ষেত্র অন্তর্ভুক্ত:

উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ: GaN-এর প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ ডিভাইসগুলিকে প্রথাগত সিলিকন বা গ্যালিয়াম আর্সেনাইড প্রতিরূপের তুলনায় উচ্চ ভোল্টেজ সহ্য করতে সক্ষম করে। এই বৈশিষ্ট্যটি 5G বেস স্টেশন এবং সামরিক রাডার সিস্টেমের মতো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য GaN আদর্শ করে তোলে।

উচ্চ রূপান্তর দক্ষতা: GaN-ভিত্তিক পাওয়ার সুইচিং ডিভাইসগুলি সিলিকন ডিভাইসের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম অন-প্রতিরোধ প্রদর্শন করে, যার ফলে সুইচিং লস কমে যায় এবং শক্তির দক্ষতা উন্নত হয়।

উচ্চ তাপ পরিবাহিতা: GaN-এর চমৎকার তাপ পরিবাহিতা দক্ষ তাপ অপচয়কে সক্ষম করে, এটি উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-তাপমাত্রার প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

উচ্চ ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি: যদিও GaN এর ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি সিলিকন কার্বাইড (SiC) এর সাথে তুলনীয়, সেমিকন্ডাক্টর প্রসেসিং এবং ল্যাটিস অমিলের মত কারণগুলি সাধারণত 650V এর নিচে নিরাপদ অপারেটিং ভোল্টেজ সহ GaN ডিভাইসের ভোল্টেজ পরিচালনার ক্ষমতা প্রায় 1000V-এ সীমাবদ্ধ করে।

3. GaN শ্রেণীবিভাগ করাএপিটাক্সিয়াল ওয়েফারস

তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর উপাদান হিসাবে, GaN উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ, চমৎকার সামঞ্জস্য, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং একটি প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সহ অসংখ্য সুবিধা প্রদান করে। এটি বিভিন্ন শিল্পে এর ব্যাপক গ্রহণের দিকে পরিচালিত করেছে।GaN এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারতাদের সাবস্ট্রেট উপাদানের উপর ভিত্তি করে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: GaN-on-GaN, GaN-on-SiC, GaN-on-Sapphire, এবং GaN-on-Silicon। এর মধ্যে,GaN-অন-সিলিকন ওয়েফারতাদের কম উৎপাদন খরচ এবং পরিপক্ক উত্পাদন প্রক্রিয়ার কারণে বর্তমানে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।**