Wejfers SICOI (Karbur tas-Silikon fuq Iżolatur) Film tas-SiC FUQ is-Silikon

Wejfers SICOI (Silicon Carbide fuq Insulator) Film SiC FUQ Silikon Immaġni Dehru

Deskrizzjoni Qasira:

Il-wejfers tas-Silicon Carbide on Insulator (SICOI) huma sottostrati semikondutturi tal-ġenerazzjoni li jmiss li jintegraw il-proprjetajiet fiżiċi u elettroniċi superjuri tas-silikon carbide (SiC) mal-karatteristiċi eċċellenti ta' iżolament elettriku ta' saff buffer iżolanti, bħad-dijossidu tas-silikon (SiO₂) jew in-nitrur tas-silikon (Si₃N₄). Wejfer SICOI tipiku jikkonsisti minn saff epitassjali rqiq tas-SiC, film iżolanti intermedju, u sottostrat bażi ta' appoġġ, li jista' jkun jew silikon jew SiC.

Ibgħatilna email

Karatteristiċi

Dijagramma dettaljata

Introduzzjoni ta' wejfers tas-Silicon Carbide fuq Insulator (SICOI)

Din l-istruttura ibrida hija mfassla biex tissodisfa d-domandi stretti ta' apparati elettroniċi ta' qawwa għolja, frekwenza għolja, u temperatura għolja. Billi jinkorporaw saff iżolanti, il-wejfers SICOI jimminimizzaw il-kapaċitanza parassitika u jrażżnu l-kurrenti tat-tnixxija, u b'hekk jiżguraw frekwenzi operattivi ogħla, effiċjenza aħjar, u ġestjoni termali mtejba. Dawn il-benefiċċji jagħmluhom ta' valur kbir f'setturi bħal vetturi elettriċi, infrastruttura tat-telekomunikazzjoni 5G, sistemi aerospazjali, elettronika RF avvanzata, u teknoloġiji tas-sensuri MEMS.

Prinċipju tal-Produzzjoni tal-Wafers SICOI

Il-wejfers SICOI (Silicon Carbide on Insulator) huma manifatturati permezz ta' proċess avvanzatproċess ta' twaħħil u rqiq tal-wejfers:

Tkabbir tas-Sottostrat tas-SiC– Wejfer tas-SiC ta' kristall wieħed ta' kwalità għolja (4H/6H) jitħejja bħala l-materjal donatur.
Depożizzjoni ta' Saff Insulanti– Film iżolanti (SiO₂ jew Si₃N₄) jiġi ffurmat fuq il-wejfer trasportatur (Si jew SiC).
Twaħħil tal-wejfer– Il-wejfer tas-SiC u l-wejfer trasportatur huma magħqudin flimkien taħt temperatura għolja jew assistenza tal-plażma.
Irqaq u Lustrar– Il-wejfer tad-donatur tas-SiC jiġi rqiq għal ftit mikrometri u llustrat biex jinkiseb wiċċ atomikament lixx.
Spezzjoni Finali– Il-wejfer SICOI komplut jiġi ttestjat għall-uniformità tal-ħxuna, il-ħruxija tal-wiċċ, u l-prestazzjoni tal-insulazzjoni.

Permezz ta’ dan il-proċess,saff irqiq attiv tas-SiCbi proprjetajiet elettriċi u termali eċċellenti huwa kkombinat ma' film iżolanti u sottostrat ta' appoġġ, u b'hekk joħloq pjattaforma ta' prestazzjoni għolja għal apparati tal-enerġija u RF tal-ġenerazzjoni li jmiss.

Vantaġġi Ewlenin tal-Wafers SICOI

Kategorija tal-Karatteristika	Karatteristiċi Tekniċi	Benefiċċji Ewlenin
Struttura tal-Materjal	Saff attiv 4H/6H-SiC + film iżolanti (SiO₂/Si₃N₄) + trasportatur Si jew SiC	Jikseb iżolament elettriku qawwi, inaqqas l-interferenza parassitika
Proprjetajiet Elettriċi	Saħħa għolja ta' tkissir (>3 MV/cm), telf dielettriku baxx	Ottimizzat għal tħaddim ta' vultaġġ għoli u frekwenza għolja
Proprjetajiet Termali	Konduttività termali sa 4.9 W/cm·K, stabbli 'l fuq minn 500°C	Dissipazzjoni effettiva tas-sħana, prestazzjoni eċċellenti taħt tagħbijiet termali ħarxa
Proprjetajiet Mekkaniċi	Ebusija estrema (Mohs 9.5), koeffiċjent baxx ta' espansjoni termali	Robust kontra l-istress, itejjeb il-lonġevità tal-apparat
Kwalità tal-Wiċċ	Wiċċ ultra-lixx (Ra <0.2 nm)	Jippromwovi epitassija mingħajr difetti u fabbrikazzjoni affidabbli tal-apparat
Insulazzjoni	Reżistività >10¹⁴ Ω·cm, kurrent ta' tnixxija baxx	Tħaddim affidabbli f'applikazzjonijiet ta' iżolament RF u ta' vultaġġ għoli
Daqs u Personalizzazzjoni	Disponibbli f'formati ta' 4, 6, u 8 pulzieri; ħxuna tas-SiC 1–100 μm; insulazzjoni 0.1–10 μm	Disinn flessibbli għal rekwiżiti ta' applikazzjoni differenti

Oqsma Ewlenin ta' Applikazzjoni

Settur tal-Applikazzjoni	Każijiet ta' Użu Tipiċi	Vantaġġi tal-Prestazzjoni
Elettronika tal-Enerġija	Invertituri tal-EV, stazzjonijiet tal-iċċarġjar, apparati tal-enerġija industrijali	Vultaġġ għoli ta' tkissir, telf ta' swiċċjar imnaqqas
RF u 5G	Amplifikaturi tal-qawwa tal-istazzjon bażi, komponenti tal-mewġ millimetru	Parassiti baxxi, jappoġġja operazzjonijiet fil-medda tal-GHz
Sensuri MEMS	Sensuri tal-pressjoni għal ambjenti ħorox, MEMS ta' grad ta' navigazzjoni	Stabbiltà termali għolja, reżistenti għar-radjazzjoni
Aerospazjali u Difiża	Komunikazzjonijiet bis-satellita, moduli tal-enerġija tal-avjonika	Affidabbiltà f'temperaturi estremi u espożizzjoni għar-radjazzjoni
Grilja Intelliġenti	Konvertituri HVDC, salvaviti ta' stat solidu	Insulazzjoni għolja timminimizza t-telf tal-enerġija
Optoelettronika	LEDs UV, sottostrati tal-lejżer	Kwalità kristallina għolja tappoġġja emissjoni effiċjenti tad-dawl

Fabbrikazzjoni ta' 4H-SiCOI

Il-produzzjoni ta' wejfers 4H-SiCOI tinkiseb permezz ta'proċessi ta' twaħħil u rqiq tal-wejfers, li jippermetti interfaċċji iżolanti ta' kwalità għolja u saffi attivi tas-SiC mingħajr difetti.

aSkematika tal-fabbrikazzjoni tal-pjattaforma tal-materjal 4H-SiCOI.
bImmaġni ta' wejfer 4H-SiCOI ta' 4 pulzieri bl-użu ta' twaħħil u rqiq; żoni difettużi mmarkati.
cKaratterizzazzjoni tal-uniformità tal-ħxuna tas-sottostrat 4H-SiCOI.
dImmaġni ottika ta' die 4H-SiCOI.
eFluss tal-proċess għall-fabbrikazzjoni ta' reżonatur tal-mikrodiska SiC.
fSEM ta' reżonatur ta' mikrodiska komplut.
gSEM imkabbar li juri l-ħajt tal-ġenb tar-reżonatur; l-inserzjoni tal-AFM turi l-intoppi tal-wiċċ fuq skala nanometrika.
hSEM trasversali li turi l-wiċċ ta' fuq b'forma parabolika.

Mistoqsijiet Frekwenti dwar il-Wejfers SICOI

M1: X'vantaġġi għandhom il-wejfers SICOI fuq il-wejfers tradizzjonali tas-SiC?
A1: B'differenza mis-sottostrati standard tas-SiC, il-wejfers SICOI jinkludu saff iżolanti li jnaqqas il-kapaċitanza parassitika u l-kurrenti tat-tnixxija, u dan iwassal għal effiċjenza ogħla, rispons ta' frekwenza aħjar, u prestazzjoni termali superjuri.

M2: Liema daqsijiet ta' wejfers huma tipikament disponibbli?
A2: Il-wejfers SICOI huma komunement prodotti f'formati ta' 4 pulzieri, 6 pulzieri, u 8 pulzieri, b'SiC personalizzat u ħxuna tas-saff iżolanti disponibbli skont ir-rekwiżiti tal-apparat.

M3: Liema industriji jibbenefikaw l-aktar mill-wejfers SICOI?
A3: L-industriji ewlenin jinkludu l-elettronika tal-enerġija għal vetturi elettriċi, l-elettronika RF għal netwerks 5G, MEMS għal sensuri aerospazjali, u optoelettronika bħal LEDs UV.

M4: Kif is-saff iżolanti jtejjeb il-prestazzjoni tal-apparat?
A4: Il-film iżolanti (SiO₂ jew Si₃N₄) jipprevjeni t-tnixxija tal-kurrent u jnaqqas il-cross-talk elettriku, u b'hekk jippermetti reżistenza ogħla għall-vultaġġ, swiċċjar aktar effiċjenti, u telf ta' sħana mnaqqas.

M5: Il-wejfers SICOI huma adattati għal applikazzjonijiet ta' temperatura għolja?
A5: Iva, b'konduttività termali għolja u reżistenza lil hinn minn 500°C, il-wejfers SICOI huma ddisinjati biex jiffunzjonaw b'mod affidabbli taħt sħana estrema u f'ambjenti ħorox.

M6: Il-wejfers SICOI jistgħu jiġu personalizzati?
A6: Assolutament. Il-manifatturi joffru disinji mfassla apposta għal ħxuna speċifika, livelli ta' doping, u kombinazzjonijiet ta' sottostrati biex jissodisfaw diversi ħtiġijiet ta' riċerka u industrijali.

Preċedenti: Magna tal-Qtugħ tal-Wajer tad-Djamanti għas-SiC | Żaffir | Kwarz | Ħġieġ

Li jmiss: Magna tas-Serrar tad-Djamanti b'Ħajr Multiplu għal Materjali Fraġli Ultra-Iebsin tas-Sapphire tas-SiC