SICOI (Кремний карбиди изолятор) Вафли SiC Film ON кремний

SICOI (Кремний карбиди боюнча изолятор) Wafers SiC Film ON Silicon Featured Image

Кыска сүрөттөмө:

Кремний карбидинин изолятордогу (SICOI) пластиналары кремний диоксиди (SiO₄₂) же кремний СНтри (SiO₄) сыяктуу изоляциялоочу буфердик катмардын өзгөчө электрдик изоляциялык мүнөздөмөлөрү менен кремний карбидинин (SiC) жогорку физикалык жана электрондук касиеттерин бириктирген кийинки муундагы жарым өткөргүч субстраттар. Кадимки SICOI пластинкасы жука эпитаксиалдык SiC катмарынан, аралык изоляциялык пленкадан жана кремний же SiC болушу мүмкүн болгон таяныч базалык субстраттан турат.

Бизге электрондук кат жөнөтүү

Өзгөчөлүктөрү

Толук диаграмма

Кремний карбидинин изолятордогу (SICOI) пластинкаларын киргизүү

Бул гибрид структурасы жогорку кубаттуулуктагы, жогорку жыштыктагы жана жогорку температурадагы электрондук түзүлүштөрдүн катуу талаптарын канааттандыруу үчүн иштелип чыккан. Изоляциялоочу катмарды кошуу менен SICOI пластинкалары мителик сыйымдуулукту азайтат жана агып чыгуучу агымдарды басат, ошону менен жогорку иштөө жыштыгын, жакшы эффективдүүлүктү жана жакшыртылган жылуулук башкарууну камсыз кылат. Бул артыкчылыктар аларды электр унаалары, 5G телекоммуникация инфраструктурасы, аэрокосмостук системалар, өнүккөн RF электроникасы жана MEMS сенсор технологиялары сыяктуу тармактарда абдан баалуу кылат.

SICOI Wafers өндүрүү принциби

SICOI (Кремний карбиди боюнча изолятор) пластиналар өнүккөн аркылуу өндүрүлгөнпластинкаларды бириктирүү жана суюлтуу процесси:

SiC субстрат өсүшү– Донордук материал катары жогорку сапаттагы бир кристаллдуу SiC пластинкасы (4H/6H) даярдалган.
Изоляциялоочу катмар– Ташуучу пластинада (Si же SiC) изоляциялоочу пленка (SiO₂ же Si₃N₄) пайда болот.
Wafer Bonding– SiC пластинасы жана ташуучу пластинасы жогорку температурада же плазманын жардамы менен бириктирилет.
Жукартуу жана жылтыратуу– SiC донор пластинкасы бир нече микрометрге чейин жукартылган жана атомдук жылмакай бетке жетүү үчүн жылмаланган.
Акыркы текшерүү– Аякталган SICOI пластинкасынын калыңдыгы, бетинин тегиздиги жана изоляциялык көрсөткүчтөрү сыналган.

Бул процесс аркылуу Ажука активдүү SiC катмарысонун электрдик жана жылуулук касиеттери менен жылуулоочу пленка жана колдоо субстрат менен айкалышып, кийинки муундагы электр жана RF түзүлүштөрү үчүн жогорку натыйжалуу платформаны түзөт.

SICOI Wafers негизги артыкчылыктары

Өзгөчөлүк категориясы	Техникалык мүнөздөмөлөрү	Негизги артыкчылыктар
Материалдык структура	4H/6H-SiC активдүү катмар + изоляциялоочу пленка (SiO₂/Si₃N₄) + Si же SiC алып жүрүүчү	Күчтүү электрдик изоляцияга жетишет, мителердин интерференциясын азайтат
Электрдик касиеттери	Жогорку бузулуу күчү (>3 МВ/см), аз диэлектрик жоготуу	Жогорку чыңалуудагы жана жогорку жыштыктагы иштөө үчүн оптималдаштырылган
Жылуулук касиеттери	Жылуулук өткөрүмдүүлүк 4,9 Вт/см·К чейин, 500°Сден жогору туруктуу	Натыйжалуу жылуулук диссипация, катаал жылуулук жүктөмдөрү астында мыкты аткаруу
Механикалык касиеттери	Өтө катуулугу (Mohs 9,5), жылуулук кеңейүү коэффициенти төмөн	Стресске каршы бекем, аппараттын иштөө мөөнөтүн жогорулатат
Беттин сапаты	Ультра жылмакай бет (Ra <0,2 нм)	Кемчиликсиз эпитаксиянын жана ишенимдүү түзүлүштүн жасалышына өбөлгө түзөт
Изоляция	Каршылык >10¹⁴ Ω·см, аз агып кетүү агымы	RF жана жогорку вольттогу изоляция колдонмолорунда ишенимдүү иштөө
Өлчөм жана Настройка	4, 6 жана 8 дюймдук форматтарда жеткиликтүү; SiC калыңдыгы 1–100 мкм; изоляциясы 0,1–10 мкм	Ар кандай колдонуу талаптары үчүн ийкемдүү дизайн

Негизги колдонуу аймактары

Колдонмо сектору	Типтүү колдонуу учурлары	Performance артыкчылыктары
Power Electronics	EV инверторлору, заряддоо станциялары, өнөр жай электр приборлору	Жогорку бузулуу чыңалуусу, коммутациялык жоготууларды азайтат
RF & 5G	Негизги станциянын кубаттуулугун күчөткүчтөрү, миллиметрдик толкундун компоненттери	Төмөн мите, ГГц диапазонундагы операцияларды колдойт
MEMS сенсорлору	Катуу чөйрөдөгү басым сенсорлору, навигация деңгээлиндеги MEMS	Жогорку термикалык туруктуулук, радиацияга туруктуу
Аэрокосмикалык жана коргонуу	Спутниктик байланыш, авиациялык кубаттуулук модулдары	экстремалдык температурада жана радиациянын таасиринде ишенимдүүлүк
Smart Grid	HVDC өзгөрткүчтөрү, катуу абалдагы автоматтык өчүргүчтөр	Жогорку изоляция электр энергиясын жоготууларды азайтат
Оптоэлектроника	UV LED, лазердик субстраттар	Жогорку кристаллдык сапат эффективдүү жарык чыгарууну колдойт

4H-SiCOI өндүрүү

4H-SiCOI пластинкаларын өндүрүү аркылуу жетишилетпластинкаларды бириктирүү жана суюлтуу процесстери, жогорку сапаттагы изоляциялоочу интерфейстерди жана кемчиликсиз SiC активдүү катмарларын иштетүү.

a: 4H-SiCOI материал платформасын жасоонун схемасы.
b: 4-дюймдук 4H-SiCOI пластинанын байланыштыруу жана ичкертүү аркылуу сүрөтү; кемчиликтер зоналары белгиленген.
c: 4H-SiCOI субстраттын калыңдыгынын бирдейлиги.
d: 4H-SiCOI өлчөмүнүн оптикалык сүрөтү.
e: SiC микродиск резонаторун жасоо процессинин агымы.
f: Аякталган микродиск резонаторунун SEM.
g: Чоңойтулган SEM резонатордун капталын көрсөтүү; AFM inset нано масштабдуу беттин жылмакайлыгын сүрөттөйт.
h: Параболикалык формадагы үстүнкү бетти чагылдырган кесилиш SEM.

SICOI Wafers боюнча көп берилүүчү суроолор

Q1: SICOI пластинкаларынын салттуу SiC пластинкаларына караганда кандай артыкчылыктары бар?
A1: Стандарттык SiC субстраттарынан айырмаланып, SICOI пластинкаларында паразиттик сыйымдуулукту жана агып чыгуу агымдарын азайтуучу изоляциялоочу катмар бар, бул жогорку натыйжалуулукту, жакшы жыштык реакциясын жана жогорку жылуулук аткарууну камсыз кылат.

Q2: Кандай вафли өлчөмдөрү, адатта, жеткиликтүү?
A2: SICOI пластинкалары көбүнчө 4 дюймдук, 6 дюймдук жана 8 дюймдук форматтарда чыгарылат, SiC жана изоляциялык катмардын калыңдыгы түзмөктүн талаптарына жараша жеткиликтүү.

Q3: Кайсы тармактар SICOI пластинкаларынан көбүрөөк пайда алышат?
A3: Негизги тармактарга электр унаалары үчүн электр энергиясы, 5G тармактары үчүн RF электроникасы, аэрокосмостук сенсорлор үчүн MEMS жана UV LED сыяктуу оптоэлектроника кирет.

Q4: Изоляциялоочу катмар аппараттын иштешин кантип жакшыртат?
A4: Изоляциялоочу пленка (SiO₂ же Si₃N₄) токтун агып кетишинин алдын алат жана электр кайчылаштарын азайтып, жогорку чыңалууга туруктуулукту, эффективдүү которууну жана жылуулукту жоготууну азайтат.

Q5: SICOI пластинкалары жогорку температурадагы колдонмолорго ылайыктуубу?
A5: Ооба, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк жана 500 °C ашык каршылык менен, SICOI пластинкалары өтө ысыкта жана катаал чөйрөдө ишенимдүү иштөө үчүн иштелип чыккан.

Q6: SICOI пластинкаларын ыңгайлаштырса болобу?
A6: Албетте. Өндүрүүчүлөр ар кандай изилдөө жана өнөр жай муктаждыктарын канааттандыруу үчүн белгилүү бир калыңдыктар, допинг деңгээли жана субстрат айкалыштары үчүн ылайыкташтырылган конструкцияларды сунушташат.

Мурунку: SiC үчүн алмаз зым кесүүчү машина | Sapphire | кварц | Айнек

Кийинки: SiC Sapphire Ultra-катуу морт материалдар үчүн көп сымдуу алмаз кесүүчү машина