SICOI (ሲሊኮን ካርቦይድ በኢንሱሌተር ላይ) Wafers SiC ፊልም በሲሊኮን ላይ
ዝርዝር ሥዕላዊ መግለጫ
የኢንሱሌተር (SICOI) ዋፍሎች ላይ የሲሊኮን ካርቦይድን ማስተዋወቅ
የሲሊኮን ካርቦይድ ኦን ኢንሱሌተር (SICOI) ዋፌሮች የሚቀጥለው ትውልድ ሴሚኮንዳክተር substrates ናቸው የሲሊኮን ካርቦይድ (SiC) የላቀ አካላዊ እና ኤሌክትሮኒክስ ባህሪያት እንደ ሲሊከን ዳይኦክሳይድ (SiO₂) ወይም ሲሊከን ናይትራይድ (Si₃N₄) ካሉ እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ማግለል ባህሪያት ጋር ያዋህዳሉ። የተለመደው የSICOI ዋፈር ቀጭን ኤፒታክሲያል ሲሲ ንብርብር፣ መካከለኛ መከላከያ ፊልም እና ደጋፊ ቤዝ ስቴስትሬትን ያካትታል፣ እሱም ሲሊከን ወይም ሲሲ ሊሆን ይችላል።
ይህ የተዳቀለ መዋቅር ከፍተኛ ኃይል፣ ተደጋጋሚ እና ከፍተኛ ሙቀት ያላቸውን የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ጥብቅ ፍላጎቶች ለማሟላት የተነደፈ ነው። የማያስተላልፍ ንብርብርን በማካተት፣ SICOI ዋፍሮች የጥገኛ አቅምን ይቀንሳሉ እና የውሃ ፍሰትን ያጠፋሉ፣ በዚህም ከፍተኛ የስራ ድግግሞሾችን፣ የተሻለ ቅልጥፍናን እና የተሻሻለ የሙቀት አያያዝን ያረጋግጣል። እነዚህ ጥቅማጥቅሞች እንደ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች፣ 5ጂ የቴሌኮሙኒኬሽን መሠረተ ልማት፣ የኤሮስፔስ ሲስተም፣ የላቀ RF ኤሌክትሮኒክስ እና የ MEMS ሴንሰር ቴክኖሎጂዎች ባሉ ዘርፎች ከፍተኛ ዋጋ ያደርጓቸዋል።
የSICOI Wafers የምርት መርህ
SICOI (Silicon Carbide on Insulator) ዋፍሮች የሚሠሩት በላቁ ነው።የ wafer ትስስር እና የማቅለጥ ሂደት:
-
SiC Substrate እድገት- ከፍተኛ ጥራት ያለው ነጠላ-ክሪስታል ሲሲ ዋይፈር (4H / 6H) ለጋሽ ቁሳቁስ ተዘጋጅቷል.
-
የንብርብር ማስቀመጫ- መከላከያ ፊልም (SiO₂ ወይም Si₃N₄) በአገልግሎት አቅራቢው ዋፈር (Si ወይም SiC) ላይ ተፈጠረ።
-
ዋፈር ቦንድንግ– የሲሲ ዋፈር እና የድምጸ ተያያዥ ሞደም ቫፈር በከፍተኛ ሙቀት ወይም በፕላዝማ እርዳታ አንድ ላይ ተጣብቀዋል።
-
ማቅለጥ እና ማጥራት– የሲሲ ለጋሽ ዋፈር በአቶሚክ ለስላሳ ወለል ላይ ለመድረስ እስከ ጥቂት ማይሚሜትሮች ድረስ ቀጭን እና የተወለወለ ነው።
-
የመጨረሻ ምርመራ- የተጠናቀቀው የSICOI ዋፈር ለውፍረት ተመሳሳይነት፣ ለገጸ-ገጽታ እና ለሙቀት መከላከያ አፈጻጸም ተፈትኗል።
በዚህ ሂደት፣ ሀቀጭን ንቁ የሲሲ ንብርብርእጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ እና የሙቀት ባህሪያት ከሙቀት መከላከያ ፊልም እና ከድጋፍ ሰጭነት ጋር ተጣምሯል, ለቀጣይ ትውልድ ኃይል እና ለ RF መሳሪያዎች ከፍተኛ አፈጻጸም መድረክ ይፈጥራል.
የSICOI Wafers ቁልፍ ጥቅሞች
| የባህሪ ምድብ | ቴክኒካዊ ባህሪያት | ዋና ጥቅሞች |
|---|---|---|
| የቁሳቁስ መዋቅር | 4H/6H-SiC ንቁ ንብርብር + የማያስተላልፍ ፊልም (SiO₂/Si₃N₄) + ሲ ወይም ሲሲ ተሸካሚ | ጠንካራ የኤሌክትሪክ መገለልን ያሳካል, የጥገኛ ጣልቃገብነትን ይቀንሳል |
| የኤሌክትሪክ ንብረቶች | ከፍተኛ የብልሽት ጥንካሬ (> 3 ኤምቪ / ሴሜ), ዝቅተኛ የዲኤሌክትሪክ ኪሳራ | ለከፍተኛ-ቮልቴጅ እና ለከፍተኛ-ድግግሞሽ አሠራር የተመቻቸ |
| የሙቀት ባህሪያት | የሙቀት ምጣኔ እስከ 4.9 W/cm · K, ከ 500 ° ሴ በላይ የተረጋጋ | ውጤታማ የሙቀት መጥፋት ፣ በከባድ የሙቀት ጭነቶች ውስጥ በጣም ጥሩ አፈፃፀም |
| ሜካኒካል ንብረቶች | እጅግ በጣም ጠንካራነት (Mohs 9.5)፣ ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት Coefficient | ከጭንቀት ጋር ጠንካራ, የመሳሪያውን ረጅም ጊዜ ይጨምራል |
| የገጽታ ጥራት | እጅግ በጣም ለስላሳ ወለል (ራ <0.2 nm) | እንከን የለሽ ኤፒታክሲያ እና አስተማማኝ የመሳሪያ ፈጠራን ያበረታታል። |
| የኢንሱሌሽን | የመቋቋም ችሎታ > 10¹⁴ Ω·ሴሜ፣ ዝቅተኛ የፍሳሽ ፍሰት | በ RF እና ከፍተኛ-ቮልቴጅ ማግለል መተግበሪያዎች ውስጥ አስተማማኝ ክወና |
| መጠን እና ማበጀት። | በ4፣ 6 እና 8-ኢንች ቅርጸቶች ይገኛል፤ የሲሲ ውፍረት 1-100 μm; መከላከያ 0.1-10 μm | ለተለያዩ የመተግበሪያ መስፈርቶች ተለዋዋጭ ንድፍ |
ዋና የመተግበሪያ ቦታዎች
| የመተግበሪያ ዘርፍ | የተለመዱ የአጠቃቀም ጉዳዮች | የአፈጻጸም ጥቅሞች |
|---|---|---|
| የኃይል ኤሌክትሮኒክስ | EV inverters, ቻርጅ ጣቢያዎች, የኢንዱስትሪ ኃይል መሣሪያዎች | ከፍተኛ ብልሽት የቮልቴጅ, የመቀያየር መጥፋት ይቀንሳል |
| አርኤፍ እና 5ጂ | የመሠረት ጣቢያ ኃይል ማጉያዎች, ሚሊሜትር-ሞገድ ክፍሎች | ዝቅተኛ ጥገኛ ተውሳኮች፣ የ GHz-ክልል ስራዎችን ይደግፋል |
| MEMS ዳሳሾች | ጠንካራ የአካባቢ ግፊት ዳሳሾች፣ የአሰሳ ደረጃ MEMS | ከፍተኛ የሙቀት መረጋጋት, ለጨረር መቋቋም |
| ኤሮስፔስ እና መከላከያ | የሳተላይት ግንኙነቶች, አቪዮኒክስ የኃይል ሞጁሎች | በከፍተኛ ሙቀት እና በጨረር መጋለጥ ውስጥ አስተማማኝነት |
| ስማርት ፍርግርግ | የኤች.ቪ.ዲ.ሲ መቀየሪያዎች፣ ጠንካራ-ግዛት የወረዳ የሚላተም | ከፍተኛ መከላከያ የኃይል መጥፋትን ይቀንሳል |
| ኦፕቶኤሌክትሮኒክስ | UV LEDs, የሌዘር ንጣፎች | ከፍተኛ ክሪስታላይን ጥራት ቀልጣፋ የብርሃን ልቀትን ይደግፋል |
የ 4H-SiCOI ማምረት
የ 4H-SiCOI wafers ማምረት የተገኘው በየ wafer ትስስር እና የማቅለጥ ሂደቶችከፍተኛ ጥራት ያለው የኢንሱላር በይነገጾችን እና እንከን የለሽ የሲሲ አክቲቭ ንብርብሮችን ማንቃት።
-
a: የ 4H-SiCOI ቁሳቁስ መድረክ አሠራር ንድፍ.
-
bየ 4-ኢንች 4H-SiCOI ዋፈርን ማያያዝ እና ማቃለልን በመጠቀም ምስል; የተበላሹ ዞኖች ምልክት የተደረገባቸው.
-
cየ 4H-SiCOI substrate ውፍረት ወጥነት ያለው ባህሪ።
-
dየ4H-SiCOI ሞት የጨረር ምስል።
-
eየሲሲ ማይክሮዲስክ ሬዞናተር ለማምረት የሂደት ፍሰት።
-
fSEM የተጠናቀቀ የማይክሮዲስክ ሬዞናተር።
-
g: ትልቅ SEM resonator sidewall የሚያሳይ; የኤኤፍኤም ውስጠ-ገጽ የ nanoscale ንጣፍ ቅልጥፍናን ያሳያል።
-
hፓራቦሊክ-ቅርጽ ያለው የላይኛው ገጽን የሚያመለክት ተሻጋሪ ሴም
በSICOI Wafers ላይ የሚጠየቁ ጥያቄዎች
ጥ 1፡ የSICOI ዋፍሮች ከባህላዊ የሲሲ ዋይፎች ምን ጥቅሞች አሏቸው?
A1፡ ከመደበኛ የSIC substrates በተለየ፣ የSICOI ዋፍሮች ጥገኛ አቅምን እና የውሃ ፍሰትን የሚቀንስ የኢንሱሌሽን ንብርብርን ያጠቃልላሉ፣ ይህም ወደ ከፍተኛ ቅልጥፍና፣ የተሻለ ድግግሞሽ ምላሽ እና የላቀ የሙቀት አፈጻጸምን ያመጣል።
Q2: ምን ዓይነት የዋፈር መጠኖች በተለምዶ ይገኛሉ?
A2፡ የSICOI ዋይፋሪዎች በብዛት በ4-ኢንች፣ 6-ኢንች እና 8-ኢንች ቅርጸቶች ይመረታሉ፣ ብጁ የሲሲ እና የኢንሱሌሽን ንብርብር ውፍረት በመሳሪያ መስፈርቶች ላይ ይገኛል።
Q3: ከSICOI ዋፍሮች የበለጠ የሚጠቀሙት የትኞቹ ኢንዱስትሪዎች ናቸው?
A3: ቁልፍ ኢንዱስትሪዎች ለኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች የኤሌክትሪክ ኃይል ኤሌክትሮኒክስ, RF ኤሌክትሮኒክስ ለ 5G አውታረ መረቦች, MEMS ለኤሮስፔስ ዳሳሾች እና እንደ UV LEDs ያሉ ኦፕቶኤሌክትሮኒኮችን ያካትታሉ.
Q4: የኢንሱላር ንብርብር የመሳሪያውን አፈፃፀም እንዴት ያሻሽላል?
A4፡ የኢንሱሌሽን ፊልም (SiO₂ ወይም Si₃N₄) የወቅቱን ፍሳሽ ይከላከላል እና የኤሌትሪክ መስቀለኛ ንግግርን ይቀንሳል፣ ከፍተኛ የቮልቴጅ ጽናትን፣ የበለጠ ቀልጣፋ መቀያየርን እና የሙቀት መጥፋትን ይቀንሳል።
Q5: SICOI wafers ከፍተኛ ሙቀት ላላቸው መተግበሪያዎች ተስማሚ ናቸው?
A5: አዎ፣ ከ 500 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ባለው ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና የመቋቋም ችሎታ ፣ የSICOI ዋፍሮች በከፍተኛ ሙቀት እና በአስቸጋሪ አካባቢዎች ውስጥ በአስተማማኝ ሁኔታ እንዲሰሩ ተደርገው የተሰሩ ናቸው።
Q6: SICOI wafers ሊበጁ ይችላሉ?
A6፡ በፍጹም። አምራቾች የተለያዩ የምርምር እና የኢንዱስትሪ ፍላጎቶችን ለማሟላት ለተወሰኑ ውፍረትዎች፣ የዶፒንግ ደረጃዎች እና የሰብስትሬት ቅንጅቶች የተዘጋጁ ንድፎችን ያቀርባሉ።
