SICOI (ሲሊኮን ካርባይድ ኢንሱለር) Wafers SiC Film ON Silicon
ዝርዝር ዲያግራም
የሲሊኮን ካርቦይድ በኢንሱሌተር (SICOI) ዋፈር ላይ ማስተዋወቅ
የሲሊኮን ካርባይድ ኢንሱሌተር (SICOI) ዋፈርዎች የሲሊኮን ካርባይድ (SiC)ን ከፍተኛ አካላዊ እና ኤሌክትሮኒክ ባህሪያትን ከሲሊኮን ዳይኦክሳይድ (SiO₂) ወይም ሲሊኮን ናይትሬድ (Si₃N₄) ካሉ የኢንሱሌተር ቋት ንብርብር አስደናቂ የኤሌክትሪክ ማግለያ ባህሪያት ጋር የሚያዋህዱ የቀጣዩ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ንጣፎች ናቸው። የተለመደው የSICOI ዋፈር ቀጭን ኤፒታክሲያል ሲሲ ንብርብር፣ መካከለኛ ኢንሱሌተር ፊልም እና ሲሊኮን ወይም ሲሲ ሊሆን የሚችል ደጋፊ የመሠረት ንጣፍ ያካትታል።
ይህ የተቀላቀለ መዋቅር ከፍተኛ ኃይል፣ ከፍተኛ ድግግሞሽ እና ከፍተኛ ሙቀት ያላቸውን የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ጥብቅ ፍላጎቶች ለማሟላት የተነደፈ ነው። የSICOI ዋፈሮች የጥገኛ አቅምን ይቀንሳሉ እና የፍሳሽ ማስወገጃ ፍሰቶችን ያቆማሉ፣ በዚህም ከፍተኛ የአሠራር ድግግሞሾችን፣ የተሻለ ቅልጥፍናን እና የተሻሻለ የሙቀት አስተዳደርን ያረጋግጣሉ። እነዚህ ጥቅሞች እንደ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች፣ 5ጂ የቴሌኮሙኒኬሽን መሠረተ ልማት፣ የኤሮስፔስ ስርዓቶች፣ የላቁ የRF ኤሌክትሮኒክስ እና የMEMS ዳሳሽ ቴክኖሎጂዎች ባሉ ዘርፎች ከፍተኛ ዋጋ እንዲኖራቸው ያደርጋቸዋል።
የ SICOI Wafers የምርት መርህ
SICOI (ሲሊኮን ካርባይድ ኢንሱለተር) ዋፈርዎች የሚመረቱት በተራቀቀ ዘዴ ነው።የዋፈር ትስስር እና የማቅለጫ ሂደት:
-
የሲሲ ንጣፍ እድገት– ከፍተኛ ጥራት ያለው ነጠላ-ክሪስታል SiC ዋፈር (4H/6H) እንደ ለጋሽ ቁሳቁስ ይዘጋጃል።
-
የኢንሱሌሽን ንብርብር አቀማመጥ– በሽቦ ተሸካሚው ዋፈር (Si ወይም SiC) ላይ አንድ መከላከያ ፊልም (SiO₂ ወይም Si₃N₄) ይፈጠራል።
-
የዋፈር ትስስር– የሲሲ ዋፈር እና ተሸካሚው ዋፈር በከፍተኛ ሙቀት ወይም በፕላዝማ እርዳታ አንድ ላይ ይጣመራሉ።
-
ማቅለል እና ማጽዳት– የሲሲ ለጋሽ ዋፈር ወደ ጥቂት ማይክሮሜትሮች ይቀንሰዋል እና በአቶሚክ ለስላሳ ወለል ላይ እንዲደርስ ይወለወላል።
-
የመጨረሻ ምርመራ- የተጠናቀቀው የSICOI ዋፈር ለውፍረት ወጥነት፣ ለገጽታ ሸካራነት እና ለኢንሱሌሽን አፈጻጸም ተፈትኗል።
በዚህ ሂደት አማካኝነት፣ቀጭን ንቁ SiC ንብርብርእጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ እና የሙቀት ባህሪያት ከሙቀት መከላከያ ፊልም እና የድጋፍ ንጣፍ ጋር ተጣምረው ለቀጣይ ትውልድ የኃይል እና የ RF መሳሪያዎች ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው መድረክ ይፈጥራሉ።
የ SICOI Wafers ቁልፍ ጥቅሞች
| የባህሪ ምድብ | ቴክኒካዊ ባህሪያት | ዋና ዋና ጥቅሞች |
|---|---|---|
| የቁሳቁስ መዋቅር | 4H/6H-SiC አክቲቭ ንብርብር + መከላከያ ፊልም (SiO₂/Si₃N₄) + Si ወይም SiC ተሸካሚ | ጠንካራ የኤሌክትሪክ ማግለልን ያገኛል፣ የጥገኛ ጣልቃ ገብነትን ይቀንሳል |
| የኤሌክትሪክ ባህሪያት | ከፍተኛ የብልሽት ጥንካሬ (ከ3 MV/ሴሜ በላይ)፣ ዝቅተኛ የዳይኤሌክትሪክ ኪሳራ | ለከፍተኛ ቮልቴጅ እና ለከፍተኛ ድግግሞሽ ክወና የተመቻቸ |
| የሙቀት ባህሪያት | እስከ 4.9 ዋት/ሴሜ·ኬ የሚደርስ የሙቀት ማስተላለፊያ፣ ከ500°ሴ በላይ የተረጋጋ | ውጤታማ የሙቀት ልቀት፣ በከባድ የሙቀት ጭነቶች ስር በጣም ጥሩ አፈፃፀም |
| የሜካኒካል ባህሪያት | ከፍተኛ ጥንካሬ (ሞህስ 9.5)፣ የሙቀት መስፋፋት ዝቅተኛ ኮፊሸንት | ውጥረትን ለመቋቋም ጠንካራ፣ የመሳሪያውን ረጅም ዕድሜ ይጨምራል |
| የገጽታ ጥራት | እጅግ በጣም ለስላሳ ወለል (Ra <0.2 nm) | ጉድለት የሌለበት ኤፒታክሲ እና አስተማማኝ የመሳሪያ ማምረቻን ያበረታታል |
| መከላከያ | የመቋቋም አቅም >10¹⁴ Ω·ሴሜ፣ ዝቅተኛ የፍሳሽ ማስወገጃ ፍሰት | በRF እና በከፍተኛ ቮልቴጅ ማግለል አፕሊኬሽኖች ውስጥ አስተማማኝ አሠራር |
| መጠን እና ማበጀት | በ4፣ 6 እና 8 ኢንች ቅርጸቶች ይገኛል፤ የሲሲ ውፍረት 1–100 μm፤ ኢንሱሌሽን 0.1–10 μm | ለተለያዩ የማመልከቻ መስፈርቶች ተለዋዋጭ ዲዛይን |
ዋና የትግበራ ቦታዎች
| የማመልከቻ ዘርፍ | የተለመዱ የአጠቃቀም ጉዳዮች | የአፈጻጸም ጥቅሞች |
|---|---|---|
| የኃይል ኤሌክትሮኒክስ | የኢቪ ኢንቨርተሮች፣ የኃይል መሙያ ጣቢያዎች፣ የኢንዱስትሪ የኃይል መሣሪያዎች | ከፍተኛ የብልሽት ቮልቴጅ፣ የመቀየሪያ ኪሳራ መቀነስ |
| አርኤፍ እና 5ጂ | የመሠረት ጣቢያ የኃይል ማጉያዎች፣ ሚሊሜትር-ሞገድ ክፍሎች | ዝቅተኛ ጥገኛ ተውሳኮች፣ የGHz ክልል ስራዎችን ይደግፋል |
| የMEMS ዳሳሾች | ኃይለኛ የአካባቢ ግፊት ዳሳሾች፣ የዳሰሳ ደረጃ MEMS | ከፍተኛ የሙቀት መረጋጋት፣ ለጨረር መቋቋም የሚችል |
| ኤሮስፔስ እና መከላከያ | የሳተላይት ግንኙነቶች፣ የአቪዮኒክስ የኃይል ሞጁሎች | በከፍተኛ የሙቀት መጠን እና በጨረር መጋለጥ ውስጥ አስተማማኝነት |
| ስማርት ግሪድ | የHVDC መቀየሪያዎች፣ የድፍን-ስቴት ሰርክዩት ማብሪያ/ማጥፊያዎች | ከፍተኛ መከላከያ የኃይል ብክነትን ይቀንሳል |
| ኦፕቶኤሌክትሮኒክስ | የ UV LEDs፣ የሌዘር ንጣፎች | ከፍተኛ የክሪስታል ጥራት ውጤታማ የብርሃን ልቀት ይደግፋል |
የ4H-SiCOI ማምረት
የ4H-SiCOI ዋፈሮች ምርት የሚከናወነው በሚከተለው ነውየዋፈር ትስስር እና የማቅለጫ ሂደቶችከፍተኛ ጥራት ያላቸውን የኢንሱሌሽን በይነገጾች እና ጉድለት የሌላቸውን የሲሲ አክቲቭ ንብርብሮችን በማንቃት።
-
a፦ የ4H-SiCOI ቁሳቁስ መድረክ ማምረቻ ንድፍ።
-
b: የ4 ኢንች 4H-SiCOI ዋፈር ትስስር እና ማቅለጫ በመጠቀም የሚያሳይ ምስል፤ የጉድለት ዞኖች ምልክት የተደረገባቸው።
-
cየ4H-SiCOI ንጣፍ ውፍረት ወጥነት ባህሪ።
-
d: የ4H-SiCOI ዳይ ኦፕቲካል ምስል።
-
eየSiC ማይክሮዲስክ ሬዞናተርን ለመሥራት የሂደት ፍሰት።
-
f: የተጠናቀቀ የማይክሮዲስክ ሬዞናተር SEM።
-
g: የተሰፋ SEM የሬዞናተር የጎን ግድግዳ ያሳያል፤ የAFM ማስገቢያ የናኖስኬል ወለል ለስላሳነትን ያሳያል።
-
h: ፓራቦሊክ ቅርጽ ያለው የላይኛውን ገጽ የሚያሳይ የመስቀለኛ ክፍል SEM።
በሲኮአይ ዋፈርስ ላይ ተደጋጋሚ ጥያቄዎች
ጥያቄ 1፡ የSICOI ዋፈሮች ከባህላዊ የSiC ዋፈሮች ምን ጥቅሞች አሏቸው?
A1: ከመደበኛ SiC ንጣፎች በተለየ፣ የSICOI ዋፈሮች የጥገኛ አቅምን እና የፍሳሽ ፍሰትን የሚቀንስ እና ከፍተኛ ቅልጥፍናን፣ የተሻለ የድግግሞሽ ምላሽን እና የላቀ የሙቀት አፈፃፀምን የሚቀንስ የሙቀት መከላከያ ንብርብር ያካትታሉ።
ጥ 2፡ በተለምዶ ምን አይነት የዋፈር መጠኖች ይገኛሉ?
A2፡ የSICOI ዋፈሮች በተለምዶ በ4 ኢንች፣ በ6 ኢንች እና በ8 ኢንች ቅርጸቶች ይመረታሉ፣ እንደ መሳሪያው መስፈርቶች መሰረት ብጁ SiC እና መከላከያ ንብርብር ውፍረት ይገኛል።
ጥያቄ 3፡ ከሲኮአይ ዋፈርስ የበለጠ ጥቅም የሚያገኙት የትኞቹ ኢንዱስትሪዎች ናቸው?
መ3፡ ቁልፍ ኢንዱስትሪዎች ለኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች የኃይል ኤሌክትሮኒክስ፣ ለ5ጂ ኔትወርኮች የRF ኤሌክትሮኒክስ፣ ለኤሮስፔስ ዳሳሾች የMEMS እና እንደ UV LED ያሉ ኦፕቶኤሌክትሮኒክስን ያካትታሉ።
ጥያቄ 4፡ የኢንሹራንስ ንብርብር የመሳሪያውን አፈፃፀም እንዴት ያሻሽላል?
A4: የኢንሱሌሽን ፊልሙ (SiO₂ ወይም Si₃N₄) የአሁኑን ፍሳሽ ይከላከላል እና የኤሌክትሪክ መሻገሪያ ንግግርን ይቀንሳል፣ ይህም ከፍተኛ የቮልቴጅ ጽናት እንዲኖር፣ የበለጠ ቀልጣፋ መቀያየር እና የሙቀት ብክነትን ለመቀነስ ያስችላል።
ጥያቄ 5፡ የSICOI ዋፈሮች ለከፍተኛ ሙቀት አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ናቸው?
A5: አዎ፣ ከፍተኛ የሙቀት አማቂነት እና ከ500°ሴ በላይ የመቋቋም ችሎታ ስላላቸው፣ የSICOI ዋፈሮች በከፍተኛ ሙቀት እና በከባድ አካባቢዎች ውስጥ በአስተማማኝ ሁኔታ እንዲሰሩ የተነደፉ ናቸው።
ጥ6፡ የSICOI ዋፈሮች ሊበጁ ይችላሉ?
መ6፡ በእርግጥ። አምራቾች ለተለያዩ የምርምር እና የኢንዱስትሪ ፍላጎቶች ለማሟላት ለተወሰኑ ውፍረት፣ ለዶፒንግ ደረጃዎች እና ለንጥረ ነገሮች ጥምረት የተበጁ ዲዛይኖችን ያቀርባሉ።










