SICOI (Кремний Карбид изоляторында) Wafers SiC фильмы Кремнийда
Диаграмма
Кремний карбидын изолятор (SICOI) ваферларында кертү
Кремний карбид изоляторы (SICOI) ваферлары - киләсе буын ярымүткәргеч субстратлар, алар кремний карбидының (SiC) өстен физик һәм электрон үзлекләрен, кремний диоксиды (SiO₂) яки кремний нитрид (Si₃N₄) кебек изоляцион буфер катламының күренекле электр изоляциясе үзенчәлекләре белән берләштерәләр. Типик SICOI ваферы нечкә эпитаксиаль SiC катламыннан, арада изоляцион пленкадан һәм кремний яки SiC булырга мөмкин булган төп субстраттан тора.
Бу гибрид структурасы югары көчле, югары ешлыклы һәм югары температуралы электрон җайланмаларның катгый таләпләрен канәгатьләндерү өчен эшләнгән. Изоляцион катламны кертеп, SICOI ваферлары паразитик сыйдырышлыкны киметәләр һәм агып торган агымнарны кысалар, шуның белән эш ешлыкларын, яхшырак эффективлыкны һәм җылылык белән идарә итүне яхшырталар. Бу өстенлекләр аларны электр машиналары, 5G телекоммуникация инфраструктурасы, аэрокосмик системалар, алдынгы RF электроникасы, MEMS сенсор технологияләре кебек тармакларда бик кадерле итә.
SICOI Wafers җитештерү принцибы
SICOI (Кремний Карбидында изолятор) ваферлары алдынгы аша җитештереләвафер бәйләү һәм нечкә процесс:
-
SiC субстрат үсеше- Донор материалы буларак югары сыйфатлы бер кристалл SiC ваферы (4H / 6H) әзерләнә.
-
Катлаулы изоляция- Оператор ваферында (Si яки SiC) изоляцион фильм (SiO₂ яки Si₃N₄) барлыкка килә.
-
Вафер бәйләнеше- SiC ваферы һәм ташучы вафер югары температурада яки плазма ярдәмендә бәйләнгән.
-
Нечкәлек һәм бизәү- SiC донор ваферы берничә микрометрга кадәр нечкәләнгән һәм атом шома өслегенә ирешү өчен бизәлгән.
-
Соңгы тикшерү- Тәмамланган SICOI ваферы калынлыкның бердәмлеге, өслегенең тупаслыгы, изоляция эше өчен сынала.
Бу процесс аша анечкә актив SiC катламыискиткеч электр һәм җылылык үзенчәлекләре белән изоляцион пленка һәм терәк субстрат белән берләштерелә, киләсе буын көче һәм RF җайланмалары өчен югары җитештерүчән платформа булдыра.
SICOI ваферларының төп өстенлекләре
| Функция категориясе | Техник характеристика | Төп өстенлекләр |
|---|---|---|
| Материаль структурасы | 4H / 6H-SiC актив катлам + изоляцион фильм (SiO₂ / Si₃N₄) + Si яки SiC ташучы | Көчле электр изоляциясенә ирешә, паразитик комачаулыкны киметә |
| Электр үзенчәлекләре | Breakгары ватылу көче (> 3 МВ / см), түбән диэлектрик югалту | Highгары көчәнешле һәм югары ешлыклы эш өчен оптимальләштерелгән |
| Rылылык үзенчәлекләре | 4,9 Вт / см га кадәр җылылык үткәрүчәнлеге, 500 ° C-тан югары тотрыклы | Эффектив җылылык тарату, каты җылылык йөкләре астында искиткеч эш |
| Механик үзлекләр | Экстремаль каты (Мохс 9.5), җылылык киңәюенең түбән коэффициенты | Стресска каршы нык, җайланманың озын гомерен арттыра |
| Faceир өсте сыйфаты | Ультра-шома өслек (Ра <0,2 нм) | Кимчелексез эпитакси һәм ышанычлы җайланма ясарга ярдәм итә |
| Изоляция | Каршылык> 10¹⁴ Ω · см, түбән агып торган ток | RF һәм югары көчәнешле изоляция кушымталарында ышанычлы эш |
| Размеры һәм үзенчәлеге | 4, 6 һәм 8 дюймлы форматта бар; SiC калынлыгы 1–100 мм; изоляциясе 0,1-10 мм | Төрле кушымта таләпләре өчен сыгылмалы дизайн |
Төп куллану өлкәләре
| Заявка секторы | Типик куллану очраклары | Спектакль өстенлекләре |
|---|---|---|
| Электроника | ЕВ инвертерлары, зарядлау станцияләре, сәнәгать электр приборлары | Breakгары ватылу көчәнеше, күчү югалту |
| RF & 5G | Төп станция көче көчәйткечләре, миллиметр-дулкын компонентлары | Түбән паразитика, ГГц диапазонындагы операцияләргә ярдәм итә |
| MEMS сенсорлары | Каты-әйләнә-тирә басым сенсорлары, навигация класслы MEMS | Highгары җылылык тотрыклылыгы, нурланышка чыдам |
| Аэрокосмос һәм Оборона | Спутник элемтәләре, авионика көче модуллары | Экстремаль температурада һәм нурланышта ышанычлылык |
| Смарт Челтәр | HVDC конвертерлары, каты торышлы сүндергечләр | Insгары изоляция энергия югалтуын киметә |
| Оптоэлектроника | УВ яктырткычлары, лазер субстратлары | Cryгары кристалл сыйфаты эффектив яктылык чыгаруны тәэмин итә |
4H-SiCOI җитештерү
4H-SiCOI ваферы җитештерү аша ирешеләвафер бәйләү һәм нечкә процесслар, югары сыйфатлы изоляцион интерфейсларны һәм кимчелексез SiC актив катламнарын булдыру.
-
a: 4H-SiCOI материал платформасының схемасы.
-
b: 4 дюймлы 4H-SiCOI вафины бәйләнеше һәм нечкәлеге ярдәмендә рәсем; җитешсезлек зоналары билгеләнде.
-
c: 4H-SiCOI субстратының калынлык бердәмлеге.
-
d: 4H-SiCOI оптик образы үлә.
-
e: SiC микродиск резонаторы ясау өчен процесс агымы.
-
f: Тәмамланган микродиск резонаторының SEM.
-
g: Резонатор тротуарны күрсәткән зурайтылган SEM; AFM инсеттында наноскаль өслекнең тигезлеге сурәтләнә.
-
h: Параболик формадагы өске өслекне күрсәтүче кисемтә SEM.
SICOI Wafers турында сораулар
1 нче сорау: SICOI ваферларының традицион SiC ваферларына караганда нинди өстенлекләре бар?
А1: Стандарт SiC субстратларыннан аермалы буларак, SICOI ваферлары изоляцион катламны үз эченә ала, ул паразитик сыйдырышлыкны һәм агып торган агымнарны киметә, югары эффективлыкка, ешлыкның яхшырак реакциясенә һәм югары җылылык күрсәткечләренә китерә.
2 нче сорау: Нинди вафин зурлыклары бар?
A2: SICOI ваферлары гадәттә 4 дюйм, 6 дюйм һәм 8 дюйм форматында җитештерелә, махсуслаштырылган SiC һәм җайланма таләпләренә карап изоляцион катлам калынлыгы бар.
3 нче сорау: СИКОИ ваферларыннан кайсы тармакларга күбрәк файда китерә?
A3: Төп тармакларда электр машиналары өчен электр электроникасы, 5G челтәре өчен RF электроникасы, аэрокосмик сенсорлар өчен MEMS, UV LED кебек оптоэлектроника бар.
4-нче сорау: изоляцион катлам җайланманың эшләвен ничек яхшырта?
A4: Изоляцион пленка (SiO₂ яки Si₃N₄) агымның агып чыгуын кисәтә һәм электр арасындагы сөйләшүне киметә, көчәнешнең чыдамлылыгын арттыра, эффектив күчү һәм җылылык югалтуын киметә.
5 нче сорау: SICOI вафиннары югары температурада куллану өчен яраклымы?
A5: Әйе, югары җылылык үткәрүчәнлеге һәм 500 ° C тан артык каршылык белән, SICOI вафиннары чиктән тыш эсселектә һәм каты шартларда ышанычлы эшләү өчен эшләнгән.
6 нчы сорау: SICOI вафиннарын көйләп буламы?
А6: Әлбәттә. Manufactитештерүчеләр төрле калынлыклар, допинг дәрәҗәләре, төрле тикшеренүләр һәм сәнәгать ихтыяҗларын канәгатьләндерү өчен махсус конструкцияләр тәкъдим итәләр.
