SICOI (սիլիցիումի կարբիդ մեկուսիչի վրա) թիթեղներ SiC թաղանթ սիլիցիումի վրա

Կարճ նկարագրություն՝

Սիլիցիումի կարբիդը մեկուսիչի վրա (SICOI) վաֆլերը նոր սերնդի կիսահաղորդչային հիմքեր են, որոնք ինտեգրում են սիլիցիումի կարբիդի (SiC) գերազանց ֆիզիկական և էլեկտրոնային հատկությունները մեկուսիչ բուֆերային շերտի, ինչպիսիք են սիլիցիումի երկօքսիդը (SiO₂) կամ սիլիցիումի նիտրիդը (Si₃N₄), ակնառու էլեկտրական մեկուսացման բնութագրերի հետ: SICOI տիպիկ վաֆլը բաղկացած է բարակ էպիտաքսիալ SiC շերտից, միջանկյալ մեկուսիչ թաղանթից և կրող հիմքից, որը կարող է լինել կամ սիլիցիում, կամ SiC:

Ուղարկեք մեզ էլ. նամակ

Հատկանիշներ

Մանրամասն դիագրամ

Սիլիցիումի կարբիդի ներդրումը մեկուսիչի (SICOI) վեֆլերի վրա

Այս հիբրիդային կառուցվածքը նախագծված է բարձր հզորության, բարձր հաճախականության և բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրոնային սարքերի խիստ պահանջները բավարարելու համար: Մեկուսիչ շերտ ներառելով՝ SICOI թիթեղները նվազագույնի են հասցնում պարազիտային տարողունակությունը և ճնշում արտահոսքի հոսանքները՝ այդպիսով ապահովելով ավելի բարձր աշխատանքային հաճախականություններ, ավելի լավ արդյունավետություն և բարելավված ջերմային կառավարում: Այս առավելությունները դրանք դարձնում են բարձր արժեքավոր այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են էլեկտրական տրանսպորտային միջոցները, 5G հեռահաղորդակցության ենթակառուցվածքները, աէրոտիեզերական համակարգերը, առաջադեմ RF էլեկտրոնիկան և MEMS սենսորային տեխնոլոգիաները:

SICOI վաֆլիների արտադրության սկզբունքը

SICOI (սիլիցիումի կարբիդ մեկուսիչի վրա) թիթեղները արտադրվում են առաջադեմ տեխնոլոգիայի միջոցով։վաֆլիների միացման և նոսրացման գործընթաց:

SiC սուբստրատի աճը– Որպես դոնոր նյութ պատրաստվում է բարձրորակ միաբյուրեղային SiC թիթեղ (4H/6H):
Մեկուսիչ շերտի նստեցում– Կրող թիթեղի (Si կամ SiC) վրա առաջանում է մեկուսիչ թաղանթ (SiO₂ կամ Si₃N₄):
Վաֆերի միացում– SiC թիթեղը և կրող թիթեղը միացվում են միմյանց բարձր ջերմաստիճանի կամ պլազմային օգնությամբ։
Նոսրացում և փայլեցում– SiC դոնորային թիթեղը նոսրացվում է մինչև մի քանի միկրոմետր և հղկվում՝ ատոմապես հարթ մակերես ստանալու համար։
Վերջնական ստուգում– Ավարտված SICOI թիթեղը ստուգվում է հաստության միատարրության, մակերեսի կոպտության և մեկուսացման կատարողականի համար։

Այս գործընթացի միջոցով, աբարակ ակտիվ SiC շերտԳերազանց էլեկտրական և ջերմային հատկություններով այս սարքը համակցված է մեկուսիչ թաղանթի և հենարանային հիմքի հետ՝ ստեղծելով բարձր արդյունավետությամբ հարթակ նոր սերնդի հզորության և ռադիոհաճախականության սարքերի համար։

SICOI վաֆլիների հիմնական առավելությունները

Հատկանիշների կատեգորիա	Տեխնիկական բնութագրեր	Հիմնական առավելություններ
Նյութական կառուցվածք	4H/6H-SiC ակտիվ շերտ + մեկուսիչ թաղանթ (SiO₂/Si₃N₄) + Si կամ SiC կրիչ	Ապահովում է ուժեղ էլեկտրական մեկուսացում, նվազեցնում է պարազիտային միջամտությունը
Էլեկտրական հատկություններ	Բարձր քայքայման դիմադրություն (>3 ՄՎ/սմ), ցածր դիէլեկտրիկ կորուստ	Օպտիմիզացված է բարձր լարման և բարձր հաճախականության շահագործման համար
Ջերմային հատկություններ	Ջերմահաղորդականություն մինչև 4.9 Վտ/սմ·Կ, կայուն 500°C-ից բարձր ջերմաստիճանում	Արդյունավետ ջերմության հեռացում, գերազանց աշխատանք կոշտ ջերմային բեռների դեպքում
Մեխանիկական հատկություններ	Ծայրահեղ կարծրություն (Մոհս 9.5), ջերմային ընդարձակման ցածր գործակից	Կայուն է սթրեսի նկատմամբ, մեծացնում է սարքի կյանքի տևողությունը
Մակերեսի որակը	Գերհարթ մակերես (Ra <0.2 նմ)	Նպաստում է թերություններից զերծ էպիտաքսիային և սարքերի հուսալի արտադրությանը
Մեկուսացում	Դիմադրություն >10¹⁴ Ω·սմ, ցածր արտահոսքի հոսանք	Հուսալի աշխատանք ռադիոհաճախականության և բարձր լարման մեկուսացման կիրառություններում
Չափս և անհատականացում	Հասանելի է 4, 6 և 8 դյույմանոց ձևաչափերով։ SiC հաստությունը՝ 1–100 մկմ, մեկուսացումը՝ 0.1–10 մկմ։	ճկուն դիզայն տարբեր կիրառման պահանջների համար

Հիմնական կիրառման ոլորտներ

Կիրառման ոլորտ	Տիպիկ օգտագործման դեպքեր	Արդյունավետության առավելություններ
Հզոր էլեկտրոնիկա	Էլեկտրական մեքենաների ինվերտորներ, լիցքավորման կայաններ, արդյունաբերական էլեկտրական սարքեր	Բարձր խափանման լարում, նվազեցված անջատման կորուստ
Ռադիոհաճախականություն և 5G	Բազային կայանի հզորության ուժեղացուցիչներ, միլիմետրային ալիքային բաղադրիչներ	Ցածր պարազիտային ազդեցություն, աջակցում է GHz տիրույթի գործողություններին
MEMS սենսորներ	Կոշտ միջավայրի ճնշման սենսորներ, նավիգացիոն մակարդակի MEMS	Բարձր ջերմային կայունություն, ճառագայթման դիմադրություն
Ավիատիեզերական և պաշտպանական	Արբանյակային կապի, ավիոնիկայի էներգաբլոկների մոդուլներ	Հուսալիություն ծայրահեղ ջերմաստիճաններում և ճառագայթահարման ազդեցության տակ
Խելացի ցանց	HVDC փոխարկիչներ, պինդ վիճակի անջատիչներ	Բարձր ջերմամեկուսացումը նվազագույնի է հասցնում էներգիայի կորուստը
Օպտոէլեկտրոնիկա	Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդներ, լազերային հիմքեր	Բարձր բյուրեղային որակը նպաստում է լույսի արդյունավետ արտանետմանը

4H-SiCOI-ի արտադրություն

4H-SiCOI վեֆլերի արտադրությունը իրականացվում է հետևյալ կերպ՝վաֆլիների կապման և նոսրացման գործընթացներ, ինչը հնարավորություն է տալիս ստեղծել բարձրորակ մեկուսիչ միջերեսներ և թերություններից զերծ SiC ակտիվ շերտեր։

a4H-SiCOI նյութական հարթակի արտադրության սխեմատիկ պատկերը։
b4 դյույմանոց 4H-SiCOI վեֆլի պատկեր՝ կապման և նոսրացման միջոցով. նշված են արատների գոտիները։
c4H-SiCOI հիմքի հաստության միատարրության բնութագրումը։
d4H-SiCOI մատրիցայի օպտիկական պատկերը։
eSiC միկրոսկավառակային ռեզոնատորի արտադրության գործընթացի հոսքը։
fԱվարտված միկրոդիսկային ռեզոնատորի ՍԷՄ։
gՄեծացված SEM-ը ցույց է տալիս ռեզոնատորի կողմնային պատը։ AFM ներդիրը պատկերում է նանոմասշտաբի մակերեսի հարթությունը։
hՊարաբոլիկ ձև ունեցող վերին մակերեսը պատկերող լայնական հատույթի էլեկտրոնային մանրադիտակ։

Հաճախակի տրվող հարցեր SICOI վաֆլիների վերաբերյալ

Հարց 1. Ի՞նչ առավելություններ ունեն SICOI վաֆլիները ավանդական SiC վաֆլիների համեմատ:
Ա1. Ի տարբերություն ստանդարտ SiC հիմքերի, SICOI թիթեղները ներառում են մեկուսիչ շերտ, որը նվազեցնում է պարազիտային տարողունակությունը և արտահոսքի հոսանքները, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր արդյունավետության, ավելի լավ հաճախականության արձագանքի և գերազանց ջերմային կատարողականության:

Հարց 2. Սովորաբար ի՞նչ չափերի վաֆլիներ են հասանելի։
A2: SICOI թիթեղները սովորաբար արտադրվում են 4 դյույմանոց, 6 դյույմանոց և 8 դյույմանոց ձևաչափերով, որոնց դեպքում սարքի պահանջներից կախված հասանելի է SiC-ի և մեկուսիչ շերտի հաստության անհատականացում:

Հարց 3. Ո՞ր ոլորտներն են ամենաշատը օգտվում SICOI թիթեղներից:
A3: Հիմնական արդյունաբերությունները ներառում են էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար նախատեսված ուժային էլեկտրոնիկան, 5G ցանցերի համար նախատեսված ռադիոհաճախականության էլեկտրոնիկան, աերոտիեզերական սենսորների համար նախատեսված MEMS-ը և օպտոէլեկտրոնիկան, ինչպիսիք են ուլտրամանուշակագույն LED-ները:

Հարց 4. Ինչպե՞ս է մեկուսիչ շերտը բարելավում սարքի աշխատանքը:
A4: Մեկուսիչ թաղանթը (SiO₂ կամ Si₃N₄) կանխում է հոսանքի արտահոսքը և նվազեցնում էլեկտրական խաչաձև շփումը՝ ապահովելով ավելի բարձր լարման դիմացկունություն, ավելի արդյունավետ անջատում և ջերմության կորստի նվազեցում:

Հարց 5. Արդյո՞ք SICOI թիթեղները հարմար են բարձր ջերմաստիճանային կիրառությունների համար:
Ա5: Այո, բարձր ջերմահաղորդականությամբ և 500°C-ից բարձր դիմադրողականությամբ, SICOI թիթեղները նախագծված են հուսալիորեն գործելու ծայրահեղ շոգի և կոշտ միջավայրերում:

Հարց 6. Կարո՞ղ են SICOI վաֆլիները հարմարեցվել:
Ա6: Անշուշտ: Արտադրողները առաջարկում են հատուկ հաստությունների, խառնուրդների մակարդակի և հիմքերի համադրությունների համար նախատեսված անհատական դիզայններ՝ բազմազան հետազոտական և արդյունաբերական կարիքները բավարարելու համար:

Նախորդը՝ Ալմաստե մետաղալար կտրող մեքենա SiC | Սապֆիր | Քվարց | Ապակի համար

Հաջորդը՝ Բազմալար ադամանդե սղոց մեքենա SiC սափրային գերկարծր փխրուն նյութերի համար