SICOI (Изолятордогу кремний карбиди) пластиналары SiC пленкасы кремнийде

SICOI (Изолятордогу кремний карбиди) пластиналары SiC пленкасы ON кремний Сунушталган сүрөт

Кыскача сүрөттөмө:

Изолятордогу кремний карбиди (SICOI) пластиналары – бул кремний карбидинин (SiC) жогорку физикалык жана электрондук касиеттерин кремний диоксиди (SiO₂) же кремний нитриди (Si₃N₄) сыяктуу изоляциялык буфердик катмардын эң сонун электрдик изоляциялык мүнөздөмөлөрү менен айкалыштырган кийинки муундагы жарым өткөргүч субстраттар. Типтүү SICOI пластинасы жука эпитаксиалдык SiC катмарынан, ортоңку изоляциялык пленкадан жана кремний же SiC болушу мүмкүн болгон таяныч негиз субстратынан турат.

Бизге электрондук кат жөнөтүңүз

Өзгөчөлүктөрү

Толук диаграмма

Изолятор (SICOI) пластиналарына кремний карбидин киргизүү

Бул гибриддик түзүлүш жогорку кубаттуулуктагы, жогорку жыштыктагы жана жогорку температурадагы электрондук түзүлүштөрдүн катуу талаптарын канааттандыруу үчүн иштелип чыккан. Изоляциялык катмарды кошуу менен, SICOI пластиналары мите сыйымдуулукту минималдаштырып, агып кетүү токторун басат, ошону менен жогорку иштөө жыштыктарын, жакшыраак натыйжалуулукту жана жылуулук башкарууну жакшыртат. Бул артыкчылыктар аларды электр унаалары, 5G телекоммуникациялык инфраструктурасы, аэрокосмостук системалар, өнүккөн RF электроникасы жана MEMS сенсордук технологиялары сыяктуу тармактарда абдан баалуу кылат.

SICOI пластиналарын өндүрүү принциби

SICOI (изолятордогу кремний карбиди) пластиналары өнүккөн технология аркылуу өндүрүлөтпластиналарды бириктирүү жана суюлтуу процесси:

SiC субстратынын өсүшү– Донордук материал катары жогорку сапаттагы монокристаллдык SiC пластинасы (4H/6H) даярдалат.
Жылуулоочу катмарды жайгаштыруу– Алып жүрүүчү пластинада (Si же SiC) изоляциялык пленка (SiO₂ же Si₃N₄) пайда болот.
Вафли менен байланыштыруу– SiC пластинасы жана алып жүрүүчү пластина жогорку температуранын же плазманын жардамы менен бири-бирине туташтырылган.
Суюлтуу жана жылтыратуу– SiC донордук пластинасы бир нече микрометрге чейин суюлтулуп, атомдук жылмакай бетке жетүү үчүн жылмаланат.
Акыркы текшерүү– Аяктаган SICOI пластинасынын калыңдыгынын бирдейлиги, бетинин бүдүрлүүлүгү жана изоляциялык касиеттери текшерилет.

Бул процесс аркылуу, ажука активдүү SiC катмарыЭң сонун электрдик жана жылуулук касиеттерине ээ болгон бул материал изоляциялык пленка жана таяныч субстрат менен айкалышып, кийинки муундагы электр жана радио жыштыктагы түзмөктөр үчүн жогорку өндүрүмдүү платформаны түзөт.

SICOI вафлилеринин негизги артыкчылыктары

Функция категориясы	Техникалык мүнөздөмөлөрү	Негизги артыкчылыктар
Материалдык түзүлүш	4H/6H-SiC активдүү катмары + изоляциялык пленка (SiO₂/Si₃N₄) + Si же SiC алып жүрүүчүсү	Күчтүү электрдик изоляцияга жетишет, мителердин тоскоолдуктарын азайтат
Электр касиеттери	Жогорку бузулуу күчү (>3 МВ/см), төмөн диэлектрикалык жоготуу	Жогорку чыңалуудагы жана жогорку жыштыктагы иштөө үчүн оптималдаштырылган
Жылуулук касиеттери	Жылуулук өткөрүмдүүлүгү 4,9 Вт/см·К чейин, 500°C жогору туруктуу	Натыйжалуу жылуулукту таркатуу, катаал жылуулук жүктөмдөрүнүн астында эң сонун иштөө
Механикалык касиеттер	Өтө катуу (Могс 9.5), жылуулук кеңейүүсүнүн төмөн коэффициенти	Стресске туруктуу, түзмөктүн иштөө мөөнөтүн узартат
Беттин сапаты	Өтө жылмакай бет (Ra <0.2 нм)	Кемчиликсиз эпитаксияны жана ишенимдүү шаймандарды жасоону камсыздайт
Жылуулоо	Каршылык >10¹⁴ Ω·см, агып кетүү тогу төмөн	Радиожыштык жана жогорку чыңалуудагы изоляция колдонмолорунда ишенимдүү иштөө
Өлчөмү жана ыңгайлаштыруу	4, 6 жана 8 дюймдук форматтарда жеткиликтүү; SiC калыңдыгы 1–100 мкм; изоляциясы 0,1–10 мкм	Ар кандай колдонмо талаптары үчүн ийкемдүү дизайн

Негизги колдонуу чөйрөлөрү

Колдонмо сектору	Типтүү колдонуу учурлары	Аткаруу артыкчылыктары
Электр электроникасы	Электр унааларынын инверторлору, кубаттоочу станциялар, өнөр жайлык кубат берүүчү түзүлүштөр	Жогорку бузулуу чыңалуу, коммутациялык жоготуунун азайышы
Радиожыштык жана 5G	Базалык станциянын кубаттуулук күчөткүчтөрү, миллиметрдик толкун компоненттери	Төмөн паразиттер, ГГц диапазонундагы операцияларды колдойт
MEMS сенсорлору	Катаал айлана-чөйрөнүн басым сенсорлору, навигациялык класстагы MEMS	Жогорку жылуулук туруктуулугу, радиацияга туруктуу
Аэрокосмос жана коргонуу	Спутниктик байланыш, авионика кубат модулдары	Экстремалдык температурада жана радиацияга дуушар болгондо ишенимдүүлүк
Акылдуу тор	Жогорку VDC конвертерлери, катуу абалдагы автоматтык өчүргүчтөр	Жогорку изоляция электр энергиясынын жоготуусун азайтат
Оптоэлектроника	Ультрафиолет светодиоддору, лазердик субстраттар	Жогорку кристаллдык сапат натыйжалуу жарык чыгарууну колдойт

4H-SiCOI өндүрүү

4H-SiCOI пластиналарын өндүрүү төмөнкүлөр аркылуу ишке ашырылатпластиналарды байланыштыруу жана суюлтуу процесстери, жогорку сапаттагы изоляциялык интерфейстерди жана кемчиликсиз SiC активдүү катмарларын камсыз кылат.

a: 4H-SiCOI материалдык платформасын жасоонун схемасы.
b: Байлоо жана суюлтуу колдонулган 4 дюймдук 4H-SiCOI пластинасынын сүрөтү; кемчилик зоналары белгиленген.
c4H-SiCOI субстратынын калыңдыгынын бирдейлигин мүнөздөө.
d: 4H-SiCOI калыптын оптикалык сүрөтү.
eSiC микродиск резонаторун жасоо процессинин агымы.
fАяктаган микродиск резонаторунун SEMи.
gРезонатордун капталын көрсөткөн чоңойтулган SEM; AFMдин кошумча бөлүгүндө наномасштабдагы беттин жылмакайлыгы көрсөтүлгөн.
hПараболикалык формадагы үстүнкү бетти көрсөткөн кесилиш SEM.

SICOI вафлилери боюнча көп берилүүчү суроолор

С1: SICOI пластиналарынын салттуу SiC пластиналарына караганда кандай артыкчылыктары бар?
A1: Стандарттуу SiC субстраттарынан айырмаланып, SICOI пластиналары мите сыйымдуулукту жана агып кетүү токторун азайтуучу изоляциялык катмарды камтыйт, бул жогорку натыйжалуулукка, жакшыраак жыштык реакциясына жана жогорку жылуулук көрсөткүчтөрүнө алып келет.

С2: Адатта кандай өлчөмдөгү пластиналар бар?
A2: SICOI пластиналары көбүнчө 4 дюймдук, 6 дюймдук жана 8 дюймдук форматтарда чыгарылат, алардын ичинен түзмөктүн талаптарына жараша SiC жана изоляциялык катмардын калыңдыгы ылайыкташтырылат.

С3: SICOI пластиналарынан кайсы тармактар көбүрөөк пайда көрүшөт?
A3: Негизги тармактарга электр унаалары үчүн күч электроникасы, 5G тармактары үчүн RF электроникасы, аэрокосмостук сенсорлор үчүн MEMS жана ультрафиолет светодиоддору сыяктуу оптоэлектроника кирет.

С4: Жылуулоочу катмар түзмөктүн иштешин кандайча жакшыртат?
A4: Изоляциялык пленка (SiO₂ же Si₃N₄) токтун агып кетишинин алдын алат жана электрдик кайчылаш байланышты азайтат, бул чыңалууга туруктуулукту жогорулатат, которуштурууну натыйжалуураак жүргүзөт жана жылуулук жоготуусун азайтат.

Q5: SICOI пластиналары жогорку температурада колдонууга ылайыктуубу?
A5: Ооба, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана 500°Cден жогору каршылык менен, SICOI пластиналары өтө ысыкта жана катаал чөйрөдө ишенимдүү иштөө үчүн иштелип чыккан.

Q6: SICOI пластиналарын ыңгайлаштырууга болобу?
A6: Албетте. Өндүрүүчүлөр ар кандай изилдөө жана өнөр жай муктаждыктарын канааттандыруу үчүн белгилүү бир калыңдыктарга, легирлөө деңгээлдерине жана субстраттын айкалыштарына ылайыкташтырылган дизайндарды сунушташат.

Мурунку: SiC үчүн алмаз зым кесүүчү машина | Сапфир | Кварц | Айнек

Кийинки: SiC Sapphire өтө катуу морт материалдар үчүн көп зымдуу алмаз кесүүчү станок