SiCOI wafer 4inch 6inch HPSI SiC SiO2 Si субатрат түзүмү

SiCOI пластинкасы 4 дюймдук 6 дюймдук HPSI SiC SiO2 Si субатраттын структурасы Өзгөчөлөнгөн сүрөт

Кыска сүрөттөмө:

Бул документте кремний диоксидине (SiO₂S) капталган кремний карбидинин (SiC) катмарлары өзгөчө 4 дюймдук жана 6 дюймдук субстраттарга багытталган, изолятордогу кремний карбиди (SiCOI) пластинкаларынын кеңири баяндамасы берилген. SiCOI түзүмү SiC өзгөчө электрдик, жылуулук жана механикалык касиеттерин оксид катмарынын электрдик изоляциялык артыкчылыктары жана кремний субстраттын механикалык колдоосу менен айкалыштырат. HPSI SiC колдонуу субстрат өткөрүмдүүлүгүн азайтуу жана мителик жоготууларды азайтуу аркылуу түзмөктүн иштешин жакшыртат, бул пластиналарды жогорку кубаттуулуктагы, жогорку жыштыктагы жана жогорку температурадагы жарым өткөргүч колдонмолору үчүн идеалдуу кылат. Бул көп катмарлуу конфигурациянын өндүрүш процесси, материалдык мүнөздөмөлөрү жана структуралык артыкчылыктары талкууланып, анын кийинки муундагы электр электроникасына жана микроэлектромеханикалык системаларына (MEMS) тиешелүүлүгү баса белгиленет. Изилдөө ошондой эле 4 дюймдук жана 6 дюймдук SiCOI пластинкаларынын касиеттерин жана потенциалдуу колдонмолорун салыштырып, өнүккөн жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн масштабдуулугун жана интеграциялык келечегин баса белгилейт.

Бизге электрондук кат жөнөтүү

Өзгөчөлүктөрү

SiCOI пластинкасынын түзүлүшү

HPB (Жогорку Performance Байланыш) BIC (Bonded Integrated Circuit) жана SOD (Алмаздагы кремний же изолятордогу кремний сыяктуу технология). Ал төмөнкүлөрдү камтыйт:

Аткаруу көрсөткүчтөрү:

Тактык, ката түрлөрү (мисалы, "Ката жок", "Баалуу аралык") жана калыңдык өлчөөлөрү (мисалы, "Түз катмардын калыңдыгы/кг") сыяктуу параметрлерди тизмелейт.

"ADDR/SYGBDT", "10/0" ж.б. сыяктуу рубрикалар астында сандык маанилери бар таблица (мүмкүн эксперименттик же процесстин параметрлери).

Катмардын калыңдыгы боюнча маалыматтар:

"L1 Thickness (A)" жана "L270 Thickness (A)" деп белгиленген кеңири кайталануучу жазуулар (Ангстремсте болушу мүмкүн, 1 Å = 0,1 нм).

Өнүккөн жарым өткөргүч пластинкаларга мүнөздүү, ар бир катмардын калыңдыгын так көзөмөлдөө менен көп катмарлуу түзүлүштү сунуштайт.

SiCOI Wafer структурасы

SiCOI (Кремний карбиди изолятордо) – бул кремний карбидин (SiC) изоляциялоочу катмар менен айкалыштырган, SOIге (Кремний-изоляторго) окшош, бирок жогорку кубаттуулуктагы/жогорку температурадагы колдонмолор үчүн оптималдаштырылган атайын пластинка структурасы. Негизги өзгөчөлүктөрү:

катмар курамы:

Жогорку катмар: бир кристалл кремний карбиди (SiC) электрондордун жогорку мобилдүүлүгү жана жылуулук туруктуулугу үчүн.

Көмүлгөн изолятор: адатта SiO₂ (оксид) же алмаз (SOD менен) мителик сыйымдуулукту азайтуу жана изоляцияны жакшыртуу үчүн.

Негизги субстрат: механикалык колдоо үчүн кремний же поликристаллдык SiC

SiCOI пластинкасынын касиеттери

Электрдик касиеттери Wide Bandgap (4H-SiC үчүн 3,2 eV): Жогорку бузулуу чыңалуусун иштетет (кремнийге караганда> 10 × жогору). Агып кетүү агымдарын азайтып, кубаттуулуктагы түзүлүштөрдүн натыйжалуулугун жогорулатат.

Жогорку электрондук мобилдүүлүк:~900 см²/V·s (4H-SiC) менен ~1,400 см²/V·с (Si), бирок жогорку талаада жакшыраак көрсөткүч.

Төмөн каршылык:SiCOI негизиндеги транзисторлор (мисалы, MOSFETs) өткөргүчтүк жоготууларды азыраак көрсөтөт.

Мыкты изоляция:Көмүлгөн оксид (SiO₂) же алмаз катмары мителик сыйымдуулукту жана кайчылашууну азайтат.

Жылуулук касиеттериЖогорку Жылуулук өткөрүмдүүлүк:SiC (4H-SiC үчүн ~490 Вт/м·К) vs. Si (~150 Вт/м·К) .Алмаз (эгер изолятор катары колдонулса) 2000 Вт/м·К ашып, жылуулуктун таралышын күчөтөт.

Жылуулук туруктуулугу:>300°Cде ишенимдүү иштейт (кремний үчүн ~150°C). Күч электроникасындагы муздатуу талаптарын азайтат.

3. Механикалык жана химиялык касиеттериӨтө Катуулугу (~ 9,5 Мох): эскирүүгө туруштук берип, SiCOI-ны катаал чөйрөгө туруктуу кылат.

Химиялык инерттүүлүк:Кычкыл/щелочтуу шарттарда да кычкылданууга жана коррозияга туруштук берет.

Төмөн жылуулук кеңейүү:Башка жогорку температурадагы материалдар менен жакшы шайкеш келет (мисалы, GaN).

4. Структуралык артыкчылыктар (Bulk SiC же SOIге салыштырмалуу)

Кыскартылган субстрат жоготуулары:Изоляциялык катмар субстраттын ичине агып кетүүнүн алдын алат.

Жакшыртылган RF аткаруусу:Төмөнкү паразиттик сыйымдуулук тезирээк которууну камсыздайт (5G/mmWave түзмөктөрү үчүн пайдалуу).

Ийкемдүү дизайн:Жука SiC үстүнкү катмары оптималдаштырылган түзмөктүн масштабын түзүүгө мүмкүндүк берет (мисалы, транзисторлордогу ультра жука каналдар).

SOI & Bulk SiC менен салыштыруу

Менчик	SiCOI	SOI (Si/SiO₂/Si)	Жаппай SiC
Bandgap	3,2 эВ (SiC)	1,1 эВ (Si)	3,2 эВ (SiC)
Жылуулук өткөргүчтүк	Жогорку (SiC + алмаз)	Төмөн (SiO₂ жылуулук агымын чектейт)	Жогорку (SiC гана)
Бузулуу чыңалуу	Абдан Жогорку	Орто	Абдан Жогорку
Наркы	Жогорку	Төмөнкү	Эң жогорку (таза SiC)

SiCOI пластинкасынын колдонмолору

Power Electronics
SiCOI пластиналары MOSFETs, Schottky диоддору жана электр өчүргүчтөрү сыяктуу жогорку чыңалуудагы жана жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч түзүлүштөрдө кеңири колдонулат. SiCтин кең диапазону жана жогорку бузулуу чыңалуусу жоготууларды азайтуу жана жакшыртылган жылуулук көрсөткүчтөрү менен кубаттуулукту эффективдүү конверсиялоого мүмкүндүк берет.

Радио жыштык (RF) аппараттары
SiCOI пластинкасындагы изоляциялык катмар мителик сыйымдуулукту азайтып, аларды телекоммуникация, радар жана 5G технологияларында колдонулган жогорку жыштыктагы транзисторлор жана күчөткүчтөр үчүн ылайыктуу кылат.

Микроэлектромеханикалык системалар (MEMS)
SiCOI пластиналары SiCдин химиялык инерттүүлүгүнөн жана механикалык бекемдигинен улам катаал шарттарда ишенимдүү иштеген MEMS сенсорлорун жана кыймылдаткычтарын жасоо үчүн бекем платформаны камсыз кылат.

Жогорку температурадагы электроника
SiCOI кадимки кремний аппараттары иштебей калганда автомобиль, аэрокосмостук жана өнөр жай колдонмолоруна пайда алып, жогорку температурада иштешин жана ишенимдүүлүгүн сактаган электроникага мүмкүнчүлүк берет.

Фотоникалык жана оптоэлектрондук приборлор
SiC оптикалык касиеттери менен изоляциялык катмардын айкалышы жакшыртылган жылуулук башкаруу менен фотоникалык схемалардын интеграциясын жеңилдетет.

Радиациялык катууланган электроника
SiC радиациясына мүнөздүү болгон толеранттуулугунан улам, SiCOI пластиналары жогорку радиациялык чөйрөгө туруштук берүүчү түзүлүштөрдү талап кылган космостук жана ядролук колдонмолор үчүн идеалдуу.

SiCOI ваферинин суроо-жооптору

Q1: SiCOI пластинкасы деген эмне?

A: SiCOI кремний карбиди-изоляторду билдирет. Бул жарым өткөргүч пластинка структурасы, анда кремний карбидинин (SiC) жука катмары изоляциялоочу катмарга (көбүнчө кремний диоксиди, SiO₂) туташтырылган, ал кремний субстрат тарабынан колдоого алынат. Бул түзүлүш SiCтин эң сонун касиеттерин изолятордон электрдик изоляциялоо менен айкалыштырат.

Q2: SiCOI пластинкаларынын негизги артыкчылыктары кандай?

Ж: Негизги артыкчылыктарга жогорку бузулуу чыңалуу, кенен тилке, мыкты жылуулук өткөрүмдүүлүк, жогорку механикалык катуулук жана изоляциялоочу катмардын аркасында кыскартылган мите сыйымдуулугу кирет. Бул аппараттын иштешин, натыйжалуулугун жана ишенимдүүлүгүн жогорулатууга алып келет.

Q3: SiCOI пластинкаларынын типтүү колдонмолору кандай?

A: Алар электр электроникасында, жогорку жыштыктагы RF түзмөктөрүндө, MEMS сенсорлорунда, жогорку температурадагы электроникада, фотоникалык түзүлүштөрдө жана радиацияга катууланган электроникада колдонулат.