SICOI (изолятордағы кремний карбиді) пластиналар SiC пленкасы ON кремний

Қысқаша сипаттама:

Оқшаулағыштағы кремний карбиді (SICOI) пластиналары кремний карбидінің (SiC) жоғары физикалық және электрондық қасиеттерін кремний диоксиді (SiO₂) немесе кремний (SiO₂nitri) (SiO₄Nitri) сияқты оқшаулағыш буферлік қабаттың тамаша электрлік оқшаулау сипаттамаларымен біріктіретін жаңа буын жартылай өткізгіш субстраттар болып табылады. Әдеттегі SICOI пластинасы жұқа эпитаксиалды SiC қабатынан, аралық оқшаулағыш пленкадан және кремний немесе SiC болуы мүмкін тірек негізінен тұрады.

Бізге электрондық поштаны жіберіңіз

Ерекше өзгешеліктері

Егжей-тегжейлі диаграмма

Оқшаулағыштағы кремний карбиді (SICOI) пластинкаларын енгізу

Бұл гибридті құрылым жоғары қуатты, жоғары жиілікті және жоғары температуралы электронды құрылғылардың қатаң талаптарын қанағаттандыру үшін жасалған. Оқшаулағыш қабатты қосу арқылы SICOI пластиналары паразиттік сыйымдылықты азайтады және ағып кету токтарын басады, осылайша жоғары жұмыс жиілігін, тиімділікті және жақсартылған жылуды басқаруды қамтамасыз етеді. Бұл артықшылықтар оларды электр көліктері, 5G телекоммуникациялық инфрақұрылымы, аэроғарыштық жүйелер, озық радиожиілік электроникасы және MEMS сенсорлық технологиялары сияқты салаларда өте құнды етеді.

SICOI вафлиінің өндіріс принципі

SICOI (Оқшаулағыштағы кремний карбиді) пластиналары жетілдірілген технология арқылы шығарыладыпластинаны байланыстыру және жұқарту процесі:

SiC субстратының өсуі– Донорлық материал ретінде жоғары сапалы бір кристалды SiC пластинасы (4H/6H) дайындалған.
Оқшаулағыш қабаттың тұнбасы– Тасымалдаушы пластинада (Si немесе SiC) оқшаулағыш қабық (SiO₂ немесе Si₃N₄) түзіледі.
Вафельді жабыстыру– SiC пластинасы мен тасымалдаушы пластинасы жоғары температура немесе плазма көмегімен біріктірілген.
Жіңішкеру және жылтырату– SiC донорлық пластинасы атомдық тегіс бетке жету үшін бірнеше микрометрге дейін жіңішкеріліп, жылтыратылады.
Қорытынды тексеру– Аяқталған SICOI пластинасы қалыңдығының біркелкілігіне, бетінің кедір-бұдырлығына және оқшаулау өнімділігіне сыналған.

Бұл процесс арқылы Ажұқа белсенді SiC қабатытамаша электрлік және жылулық қасиеттері бар оқшаулағыш пленкамен және тірек субстратпен біріктіріліп, келесі буын қуат және РЖ құрылғылары үшін жоғары өнімді платформа жасайды.

SICOI вафлилерінің негізгі артықшылықтары

Мүмкіндік санаты	Техникалық сипаттамалары	Негізгі артықшылықтар
Материалдық құрылым	4H/6H-SiC белсенді қабат + оқшаулағыш пленка (SiO₂/Si₃N₄) + Si немесе SiC тасымалдаушысы	Күшті электрлік оқшаулауға қол жеткізеді, паразиттік кедергілерді азайтады
Электрлік қасиеттері	Жоғары бұзылу беріктігі (>3 МВ/см), аз диэлектрлік шығын	Жоғары вольтты және жоғары жиілікті жұмыс үшін оңтайландырылған
Жылу қасиеттері	Жылу өткізгіштігі 4,9 Вт/см·К дейін, 500°C жоғары тұрақты	Тиімді жылу диссипациясы, қатты термиялық жүктемелер кезінде тамаша өнімділік
Механикалық қасиеттері	Өте қаттылық (Mohs 9,5), жылу кеңеюінің төмен коэффициенті	Стресске төзімді, құрылғының қызмет ету мерзімін арттырады
Бет сапасы	Ультра тегіс бет (Ra <0,2 нм)	Ақаусыз эпитаксияға және құрылғының сенімді жасалуына ықпал етеді
Оқшаулау	Меншікті кедергі >10¹⁴ Ω·см, ағып кету тогы төмен	РЖ және жоғары вольтты оқшаулау қолданбаларында сенімді жұмыс
Өлшем және теңшеу	4, 6 және 8 дюймдік пішімдерде қол жетімді; SiC қалыңдығы 1–100 мкм; оқшаулау 0,1–10 мкм	Әртүрлі қолданбалы талаптарға арналған икемді дизайн

Негізгі қолдану аймақтары

Қолданбалы сектор	Әдеттегі пайдалану жағдайлары	Өнімділік артықшылықтары
Қуат электроникасы	EV инверторлары, зарядтау станциялары, өнеркәсіптік қуат құрылғылары	Жоғары бұзылу кернеуі, коммутация жоғалуын азайту
RF және 5G	Базалық станцияның қуат күшейткіштері, миллиметрлік толқын құраушылары	Төмен паразиттік, ГГц диапазонындағы операцияларды қолдайды
MEMS сенсорлары	Қиын орта қысым датчиктері, навигациялық деңгейдегі MEMS	Жоғары термиялық тұрақтылық, радиацияға төзімді
Аэроғарыш және қорғаныс	Спутниктік байланыс, авиациялық қуат модульдері	Төтенше температурада және радиациялық әсерде сенімділік
Smart Grid	HVDC түрлендіргіштері, қатты күйдегі автоматты ажыратқыштар	Жоғары оқшаулау қуат шығынын азайтады
Оптоэлектроника	Ультракүлгін светодиодтар, лазерлік субстраттар	Жоғары кристалдық сапа тиімді жарық шығаруды қолдайды

4H-SiCOI өндірісі

4H-SiCOI пластинкаларын өндіру арқылы қол жеткізіледівафельді байланыстыру және жұқарту процестері, жоғары сапалы оқшаулағыш интерфейстерді және ақаусыз SiC белсенді қабаттарын қамтамасыз етеді.

a: 4H-SiCOI материал платформасын жасау схемасы.
b: 4-дюймдік 4H-SiCOI пластинкасының байланыстыру және жұқарту арқылы кескіні; ақау аймақтары белгіленген.
c: 4H-SiCOI субстратының қалыңдығының біркелкі сипаттамасы.
d: 4H-SiCOI өлшегішінің оптикалық кескіні.
e: SiC микродискінің резонаторын жасауға арналған процесс ағыны.
f: Аяқталған микродиск резонаторының SEM.
g: Резонатордың бүйір қабырғасын көрсететін үлкейтілген SEM; AFM кірістіру наноөлшемді беттің тегістігін бейнелейді.
h: параболалық пішінді жоғарғы бетті бейнелейтін көлденең қима SEM.

SICOI Wafers туралы жиі қойылатын сұрақтар

1-сұрақ: SICOI вафлилерінің дәстүрлі SiC вафлилерінен қандай артықшылығы бар?
A1: Стандартты SiC субстраттарынан айырмашылығы, SICOI пластиналары жоғары тиімділікке, жақсы жиілікке жауап беруге және жоғары термиялық өнімділікке әкелетін паразиттік сыйымдылықты және ағып кету токтарын азайтатын оқшаулағыш қабатты қамтиды.

2-сұрақ: Әдетте қандай вафли өлшемдері бар?
A2: SICOI пластиналары әдетте 4-дюймдік, 6-дюймдік және 8-дюймдік пішімдерде шығарылады, SiC және оқшаулағыш қабат қалыңдығы құрылғы талаптарына байланысты қол жетімді.

3-сұрақ: SICOI вафлиінен қай салалар көбірек пайда көреді?
A3: Негізгі салаларға электрлік көліктерге арналған қуат электроникасы, 5G желілеріне арналған РЖ электроникасы, аэроғарыштық сенсорларға арналған MEMS және УК жарық диодтары сияқты оптоэлектроника кіреді.

4-сұрақ: Оқшаулағыш қабат құрылғының жұмысын қалай жақсартады?
A4: Оқшаулағыш пленка (SiO₂ немесе Si₃N₄) токтың ағып кетуін болдырмайды және электрлік өзара сөйлесуді азайтады, бұл жоғары кернеуге төзімділікке, тиімдірек ауысуға және жылу шығынын азайтуға мүмкіндік береді.

5-сұрақ: SICOI пластиналары жоғары температурада қолдануға жарамды ма?
A5: Иә, жоғары жылу өткізгіштігі және 500°C-ден асатын кедергісі бар SICOI пластиналары қатты ыстықта және қатал ортада сенімді жұмыс істеуге арналған.

6-сұрақ: SICOI вафлилерін теңшеуге бола ма?
A6: Мүлдем. Өндірушілер әртүрлі ғылыми-зерттеу және өнеркәсіптік қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін нақты қалыңдықтарға, қоспа деңгейлеріне және субстрат комбинацияларына арналған дизайнды ұсынады.

Алдыңғы: SiC | үшін алмаз сым кесу машинасы Сапфир | кварц | Шыны

Келесі: SiC Sapphire ультра қатты сынғыш материалдарға арналған көп сымды алмас аралау машинасы