SIKOI (izolýatorda kremniy karbid) Wafers SiC filmi Silikon
Jikme-jik diagramma
Silikon karbidini izolýator (SICOI) wafli bilen tanyşdyrmak
Izolýatorda kremniy karbid (SICOI) wafli, kremniniň karbidiniň (SiC) ýokary fiziki we elektron aýratynlyklaryny kremniniň dioksidi (SiO₂) ýa-da kremniý nitrid (Si₃N₄) ýaly izolýasiýa bufer gatlagynyň ajaýyp elektrik izolýasiýa aýratynlyklary bilen birleşdirýän indiki nesil ýarymgeçiriji substratlardyr. Adaty SICOI wafli inçe epitaksial SiC gatlagyndan, aralyk izolýasiýa filminden we kremniý ýa-da SiC bolup bilýän esasy substratdan durýar.
Bu gibrid gurluş ýokary güýçli, ýokary ýygylykly we ýokary temperaturaly elektron enjamlarynyň berk talaplaryny kanagatlandyrmak üçin işlenip düzülendir. Izolýasiýa gatlagyny goşmak bilen, SICOI wafli parazit kuwwatyny peseldýär we syzýan toklary basýar, şeýlelik bilen has ýokary iş ýygylyklaryny, has gowy netijeliligi we ýylylyk dolandyryşyny gowulandyrýar. Bu artykmaçlyklar olary elektrik ulaglary, 5G telekommunikasiýa infrastrukturasy, howa giňişligi ulgamlary, ösen RF elektronikasy we MEMS datçik tehnologiýalary ýaly pudaklarda ýokary gymmatly edýär.
SICOI wafli önümçiliginiň ýörelgesi
SICOI (izolýatorda kremniy karbid) wafli ösen arkaly öndürilýärwafli baglanyşyk we inçelik prosesi:
-
SiC substratyň ösüşi- Donor materialy hökmünde ýokary hilli ýeke-kristal SiC wafli (4H / 6H) taýýarlanýar.
-
Izolýasiýa gatlagy- Daşaýjy wafli (Si ýa-da SiC) izolýasiýa filmi (SiO₂ ýa-da Si₃N₄) emele gelýär.
-
Wafer baglanyşygy- SiC wafli we daşaýjy wafli ýokary temperatura ýa-da plazma kömegi bilen birleşdirilýär.
-
Inçe we ýalpyldawuk- SiC donor wafli birnäçe mikrometre çenli inçeldi we atom taýdan tekiz bir ýere ýetmek üçin ýalpyldadyldy.
-
Jemleýji barlag- Tamamlanan SICOI wafli galyňlygyň birmeňzeşligi, ýeriň çişligi we izolýasiýa öndürijiligi üçin synag edilýär.
Bu amalyň üsti bilen, ainçe işjeň SiC gatlagyajaýyp elektrik we ýylylyk aýratynlyklary izolýasiýa filmi we goldaw substraty bilen birleşdirilip, indiki nesil güýji we RF enjamlary üçin ýokary öndürijilikli platforma döredýär.
SICOI wafliniň esasy artykmaçlyklary
| Aýratynlyk kategoriýasy | Tehniki aýratynlyklar | Esasy peýdalary |
|---|---|---|
| Material gurluş | 4H / 6H-SiC işjeň gatlak + izolýasiýa filmi (SiO₂ / Si₃N₄) + Si ýa-da SiC göterijisi | Güýçli elektrik izolýasiýasyna ýetýär, parazit päsgelçiligini azaldýar |
| Elektrik aýratynlyklary | Breakokary bölüniş güýji (> 3 MV / sm), pes dielektrik ýitgisi | Volokary woltly we ýokary ýygylykly işlemek üçin amatly |
| Malylylyk aýratynlyklary | 4,9 W / sm · K çenli ýylylyk geçirijiligi, 500 ° C-den ýokary | Netijeli ýylylygyň ýaýramagy, gaty ýylylyk ýükleriniň aşagynda ajaýyp öndürijilik |
| Mehaniki aýratynlyklary | Örän gatylyk (Mohs 9.5), ýylylyk giňelişiniň pes koeffisiýenti | Stresse garşy berk, enjamyň uzak ömrüni ýokarlandyrýar |
| Faceerüsti hil | Ultra tekiz ýer (Ra <0,2 nm) | Kemçiliksiz epitaksiýa we ygtybarly enjam ýasamaga kömek edýär |
| Zolýasiýa | Çydamlylyk> 10¹⁴ Ω · sm, pes syzma tok | RF we ýokary woltly izolýasiýa goýmalarynda ygtybarly iş |
| Ölçegi we Düzeltmesi | 4, 6 we 8 dýuým formatda bar; SiC galyňlygy 1–100 μm; izolýasiýa 0,1-10 mk | Dürli amaly talaplar üçin çeýe dizaýn |
Esasy amaly ugurlar
| Programma pudagy | Adaty ulanylyş hadysalary | Öndürijilik artykmaçlyklary |
|---|---|---|
| Kuwwat elektronikasy | EV inwertorlary, zarýad beriş stansiýalary, senagat elektrik enjamlary | Breakokary naprýa .eniýe naprýa .eniýesi, kommutasiýa ýitgisi azaldy |
| RF & 5G | Esasy stansiýa güýç güýçlendirijileri, millimetr tolkun komponentleri | Pes parazitikler, GHz aralygyndaky amallary goldaýar |
| MEMS datçikleri | Daşky gurşaw basyş datçikleri, nawigasiýa derejeli MEMS | Radiokary ýylylyk durnuklylygy, radiasiýa çydamly |
| Aerokosmos we goranmak | Sputnik aragatnaşygy, awiasiýa güýç modullary | Adatdan daşary temperaturada we radiasiýa täsirinde ygtybarlylyk |
| Akylly gözenek | HVDC öwrüjileri, gaty ýagdaýdaky tok öçürijiler | Insokary izolýasiýa güýç ýitgisini azaldýar |
| Optoelektronika | UV yşyklandyryjylar, lazer substratlary | Cryokary kristal hili ýagtylygyň netijeli çykmagyny goldaýar |
4H-SiCOI önümçiligi
4H-SiCOI wafli öndürmek arkaly gazanylýarwafli baglanyşyk we inçe amallar, ýokary hilli izolýasiýa interfeýslerine we kemçiliksiz SiC işjeň gatlaklaryna mümkinçilik berýär.
-
a: 4H-SiCOI material platforma ýasamagyň shemasy.
-
b: Baglamak we inçe etmek arkaly 4 dýuým 4H-SiCOI wafli şekili; kemçilik zolaklary bellendi.
-
c: 4H-SiCOI substratynyň galyňlygynyň birmeňzeşligi.
-
d: 4H-SiCOI optiki şekili ölýär.
-
e: SiC mikrodisk rezonatoryny öndürmek üçin proses akymy.
-
f: Tamamlanan mikrodisk rezonatorynyň SEM.
-
g: Rezonator gyrasyny görkezýän ulaldylan SEM; AFM insetinde nanoskale ýeriň tekizligi şekillendirilýär.
-
h: Parabolik şekilli ýokarky ýüzüni görkezýän kesişýän SEM.
SIKOI wafli barada soraglar
1-nji sorag: SICOI wafli adaty SiC wafli bilen haýsy artykmaçlyklara eýe?
A1: Adaty SiC substratlaryndan tapawutlylykda, SICOI wafli parazit kuwwatyny we syzyş akymlaryny azaldýan izolýasiýa gatlagyny öz içine alýar, bu has ýokary netijelilige, ýygylygyň has gowy täsirine we ýokary ýylylyk öndürijiligine sebäp bolýar.
2-nji sorag: Adatça haýsy wafli ululyklary bar?
A2: SICOI wafli köplenç 4 dýuým, 6 dýuým we 8 dýuým formatda öndürilýär, enjamyň talaplaryna baglylykda ýöriteleşdirilen SiC we izolýasiýa gatlagynyň galyňlygy bar.
3-nji sorag: SIKOI wafli haýsy pudaklardan has köp peýdalanýar?
A3: Esasy pudaklarda elektrik ulaglary üçin elektrik elektronikasy, 5G torlary üçin RF elektronikasy, howa giňişligi datçikleri üçin MEMS we UV yşyklandyryjylar ýaly optoelektronika bar.
4-nji sorag: izolýasiýa gatlagy enjamyň işleýşini nädip gowulandyrýar?
A4: izolýasiýa filmi (SiO₂ ýa-da Si₃N₄) häzirki syzmagyň öňüni alýar we elektrik aragatnaşygyny azaldýar, ýokary naprýa .eniýe çydamlylygyny, has täsirli kommutasiýa we ýylylyk ýitgisini azaldýar.
5-nji sorag: SICOI wafli ýokary temperaturaly programmalar üçin amatlymy?
A5: Hawa, ýokary ýylylyk geçirijiligi we 500 ° C-den ýokary garşylygy bilen, SICOI wafli aşa yssyda we agyr şertlerde ygtybarly işlemek üçin döredildi.
6-njy sorag: SICOI wafli düzülip bilnermi?
A6: Elbetde. Öndürijiler dürli gözleg we önümçilik zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin belli bir galyňlyk, doping derejesi we substrat kombinasiýalary üçin ýörite dizaýnlary hödürleýärler.










