氮化镓靶材(GaN)

氮化镓靶材(GaN)

产品简介(Introduction)

氮化镓(GaN)是一种具有宽带隙、高击穿电压、高热导率和优异电子迁移率的III-V族半导体材料,是目前高频、高功率电子器件、光电子器件以及紫外/蓝光发光二极管(LED)制造中的核心材料。

氮化镓靶材(GaN Sputtering Target)可用于制备高质量 GaN 薄膜层,常用于微电子、光电、功率器件结构中的缓冲层、功能层或外延前期薄膜生长。其薄膜具有高击穿场强、低缺陷密度、良好热稳定性等特征,是先进半导体制造的重要薄膜来源。


产品详情(Detailed Description)

GaN 靶材的制备通常采用以下工艺:

  • 高温固相反应(High-Temperature Solid-State Reaction)

  • 热等静压烧结(HIP)

  • 真空烧结(Vacuum Sintering)

  • CIP + 高温烧结

典型性能与规格:

  • 纯度:99.9%(3N)– 99.999%(5N)

  • 相结构:六方纤锌矿结构

  • 致密度:≥ 95%–99% 理论密度(TD)

  • 尺寸:直径 25–300 mm,可定制矩形靶

  • 厚度:3–6 mm,可按设备需求调整

  • 颜色:深灰色至蓝灰色

  • 背板:Cu / Mo / Ti / In bonding(高功率溅射推荐)

选择高致密度 GaN 靶材能够带来:

  • 更稳定的溅射速率

  • 更低颗粒生成

  • 更均匀的薄膜成分分布

  • 更长的靶材寿命

  • 更可控的薄膜应力与晶体取向

GaN 是典型硬脆陶瓷材料,因此工艺控制与靶材致密性对薄膜质量尤为关键。


应用领域(Applications)

● 半导体功率器件(Power Electronics — 主流应用)

GaN 薄膜用于:

  • 高电子迁移率晶体管(HEMT)

  • 功率放大器(PA)

  • 高频 RF 器件

  • 车载充电系统(OBC)

  • 5G 基站与雷达器件

其高击穿场强与高电子迁移率是硅器件无法替代的优势。

● 光电器件(Optoelectronics)

GaN 是蓝光、紫外光电子结构的关键材料:

  • LED / Micro-LED

  • 激光二极管(LD)

  • 紫外探测器(UV PD)

常与 AlN、InN 组合形成 AlGaN / InGaN 多量子阱结构。

● 外延缓冲层与模板(Epitaxial Layers)

溅射 GaN 薄膜可作为:

  • MOCVD 外延前的种子层

  • 缓冲层结构

  • 晶格调节层

  • 高温稳定功能膜

其表面质量影响后续外延生长质量。

● 电学、压电与传感应用

GaN 薄膜适用于:

  • 压电器件

  • 微机电系统(MEMS)

  • 高温传感器

  • 晶体管结构的阻挡层


技术参数(Technical Parameters)

参数 典型值 / 范围 重要性说明
纯度 3N–5N 可选 影响薄膜缺陷密度、电学特性
成分 GaN III-V 半导体结构
直径 25–300 mm 适配 ICP、RF、Magnetron 设备
厚度 3–6 mm 决定靶材寿命与沉积稳定性
致密度 ≥95–99% TD 致密度越高,颗粒越少
背板 Cu/Ti/Mo/In 强化散热与机械可靠性
可兼容溅射方式 RF / DC(需中间层)/ Pulsed DC GaN 是典型绝缘材料

相关材料对比(Comparison with Related Materials)

材料 特点 应用
GaN 宽带隙、高迁移率 功率器件、LED、RF 结构
AlN 高热导、绝缘性 滤波器、散热层
InN 窄带隙、电子迁移率高 光通信、量子器件
SiC 高热导率、强耐压 功率电子、车载电子

常见问题(FAQ)

问题 答案
GaN 靶材适合哪种溅射方式? 主要为 RF 溅射,也可用于脉冲 DC。
GaN 靶材是否易碎? 是,属于硬脆材料,需要特殊处理与包装。
薄膜是否可以作为外延模板? 可以,常用于 MOCVD 外延前的模板与缓冲层。
是否需要背板? 高功率溅射推荐 Cu/Mo 背板以保证散热。
GaN 的带隙是多少? 约 3.4 eV。
GaN 可否共溅射? 可与 Al、In 等材料共溅射制备 AlGaN、InGaN。
可否定制多晶或单晶靶? 多晶为主,如需单晶可提供定制方案。
是否支持 8 英寸或 12 英寸靶材? 支持,适用于产业化产线。
是否会产生较多颗粒? 高致密靶材颗粒率低,适合高端工艺。
GaN 是否适合高温制膜? 适合,可耐受高能粒子轰击与高腔体温度。

包装与交付(Packaging)

  • 真空铝塑袋密封

  • 防静电包装

  • 多层防震保护结构

  • 气密包装防受潮

  • 出口认证木箱运输

  • 每片靶材附唯一序列号 + 检测报告

确保运输过程中的完整性与材料稳定性。


结论(Conclusion)

氮化镓靶材(GaN)凭借其宽带隙、高迁移率、高耐压与优越热稳定性,是下一代半导体、光电、RF 及功率电子技术的核心薄膜材料。高纯度、高致密度 GaN 靶材可显著提升薄膜质量,是科研开发与产业化生产的重要选择。

如需了解 GaN 靶材的更多技术数据或获取报价,请联系:
📩 sales@keyuematerials.com