गैलियम नाइट्राइड (GaN) उपकरणों की संरचना और निर्माण प्रक्रिया

6. अंतिम टेस्ट (एफटी)

अंतिम परीक्षण, जिसे एफटी के रूप में भी जाना जाता है, उपकरणों के शिपमेंट से पहले अंतिम परीक्षण चरण है। यह आमतौर पर कमरे के तापमान और उच्च तापमान दोनों पर किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उपकरण विनिर्देशों को पूरा करते हैं। एफटी के दौरान परीक्षण किए गए मुख्य मापदंडों में आईडीएसएस, वीटीएच, आरडीसन और बीवी (ब्रेकडाउन वोल्टेज) शामिल हैं।

एफटी के दौरान, उपकरणों को उनके विद्युत प्रदर्शन और कार्यक्षमता को सत्यापित करने के लिए कठोर परीक्षण के अधीन किया जाता है। परीक्षण वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों का अनुकरण करने और यह सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न ऑपरेटिंग परिस्थितियों में आयोजित किए जाते हैं कि डिवाइस विश्वसनीय और लगातार काम कर सकें।

एफटी में आमतौर पर परीक्षणों की एक श्रृंखला शामिल होती है, जिसमें विद्युत और कार्यात्मक परीक्षण, विश्वसनीयता परीक्षण, पर्यावरण परीक्षण और तनाव परीक्षण शामिल हैं। एफटी का लक्ष्य अपेक्षित प्रदर्शन से किसी भी दोष, दोष या विचलन की पहचान करना है, और यह सुनिश्चित करना है कि उपकरण गुणवत्ता मानकों और ग्राहकों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

संक्षेप में, एफटी विनिर्माण प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण कदम है, जो यह सुनिश्चित करता है कि उपकरण पूरी तरह कार्यात्मक, विश्वसनीय और अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में तैनाती के लिए तैयार हैं।

डिवाइस सामग्री तुलना

(一) सेमीकंडक्टर सामग्री विशेषताओं की तुलना

2.2 eV से अधिक बैंडगैप चौड़ाई वाले अर्धचालकों को वाइड बैंडगैप अर्धचालक (तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक) कहा जाता है।

सेमीकंडक्टर सामग्री विशेषताओं की तुलना

बैंडगैप चौड़ाई: सिलिकॉन की बैंडगैप चौड़ाई 1.1 eV है, जो गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड से लगभग तीन गुना छोटी है। इसलिए, गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड आसानी से उच्च वोल्टेज पर चलने वाले सर्किट का समर्थन कर सकते हैं, जबकि वे सिलिकॉन जैसे कम वोल्टेज पर सर्किट का समर्थन नहीं कर सकते हैं।

ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र: गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड का ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र सिलिकॉन की तुलना में 10 गुना अधिक है। यह उच्च विखंडन क्षेत्र गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड को उच्च वोल्टेज को आसानी से संभालने की अनुमति देता है।

इलेक्ट्रॉन गतिशीलता: गैलियम नाइट्राइड की इलेक्ट्रॉन गतिशीलता सिलिकॉन कार्बाइड की तुलना में तीन गुना अधिक है, जो गैलियम नाइट्राइड एचईएमटी को उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाती है।

तापीय चालकता: गैलियम नाइट्राइड की तापीय चालकता 1.3 W/cmK (वाट प्रति सेंटीमीटर केल्विन) है, जो सिलिकॉन की तुलना में कम है। हालाँकि, सिलिकॉन कार्बाइड में उच्चतम तापीय चालकता होती है और गैलियम नाइट्राइड और सिलिकॉन की तुलना में ताप भार को स्थानांतरित करने में तीन गुना बेहतर होता है। यह बेहतर थर्मल प्रदर्शन सिलिकॉन कार्बाइड को उच्च-शक्ति और उच्च तापमान अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण लाभ देता है।

(二)Ga HEMT के लिए सब्सट्रेट सामग्री की तुलना

विभिन्न सब्सट्रेट सामग्रियों के लिए GaN HEMT पैरामीटर्स की तुलना

क्योंकि GaN HEMT संरचनाएं एपिटैक्सियल संरचनाएं हैं, विभिन्न सब्सट्रेट सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है।

अनुलग्नक: डिवाइस संरचनाओं का परिचय

पाठ में उल्लिखित डिवाइस संरचनाओं की बेहतर समझ को सुविधाजनक बनाने के लिए, विभिन्न प्रकार की डिवाइस संरचनाओं के लिए संक्षिप्त विवरण प्रदान किया गया है।

MOSFET: मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर, जिसे MOSFET के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, एक वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण है। MOSFET दो प्रकार के होते हैं, "p-चैनल" और "n-चैनल", और प्रत्येक प्रकार या तो एन्हांसमेंट मोड या डेप्लिशन मोड में हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप चार अलग-अलग प्रकार के MOSFET होते हैं।

BJT (बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर): बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर, जिसे आमतौर पर ट्रांजिस्टर के रूप में जाना जाता है, एक धारा-चालित उपकरण है। BJT दो प्रकार के होते हैं, PNP और NPN, जिनका व्यापक रूप से एम्पलीफायर, ऑसिलेटर या स्विच आदि के रूप में उपयोग किया जाता है।

एचईएमटी (उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता ट्रांजिस्टर): उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता ट्रांजिस्टर।

pHEMT: स्यूडोमॉर्फिक हाई इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी ट्रांजिस्टर, जहां "p" स्यूडोमॉर्फिक का प्रतिनिधित्व करता है।

आईजीबीटी (इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर): इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर, जिसमें दो मूल इकाइयाँ एमओएस और पीएन होती हैं।

एचबीटी (हेटेरोजंक्शन बाइपोलर ट्रांजिस्टर): हेटेरोजंक्शन बाइपोलर ट्रांजिस्टर।

ट्राईएक्स: प्रत्यावर्ती धारा के लिए ट्रायोड, एक द्विदिश नियंत्रित सिलिकॉन उपकरण।

थाइरिस्टर: सेमीकंडक्टर नियंत्रित रेक्टिफायर।

एलडीएमओएस (लेटरल डिफ्यूज्ड एमओएस): लेटरल डिफ्यूजन मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर, एक उच्च आवृत्ति उच्च शक्ति उपकरण। प्रारंभ में, एलडीएमओएस मुख्य रूप से मोबाइल फोन बेस स्टेशनों के लिए आरएफ पावर एम्पलीफायरों की ओर उन्मुख था।

सीएमओएस (पूरक एमओएसएफईटी): एनएमओएस और पीएमओएस से बना पूरक धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक, एकीकृत सर्किट की मूल इकाई है।