SICOI (тусгаарлагч дээрх цахиурын карбид) вафель SiC кино ON Цахиур
Нарийвчилсан диаграмм
Тусгаарлагч (SICOI) хавтан дээрх цахиурын карбидыг танилцуулав
Тусгаарлагч дээрх цахиурын карбид (SICOI) хавтан нь цахиурын давхар исэл (SiO₂) эсвэл цахиур (SiO₄Nitri) зэрэг тусгаарлах буфер давхаргын цахилгаан тусгаарлах онцгой шинж чанаруудтай цахиурын карбидын (SiC) дээд зэргийн физик болон электрон шинж чанарыг нэгтгэсэн дараагийн үеийн хагас дамжуулагч субстрат юм. Ердийн SICOI хавтан нь нимгэн эпитаксиаль SiC давхарга, завсрын тусгаарлагч хальс, цахиур эсвэл SiC байж болох тулгуур суурь субстратаас бүрдэнэ.
Энэхүү эрлийз бүтэц нь өндөр хүчин чадал, өндөр давтамж, өндөр температурт электрон төхөөрөмжүүдийн хатуу шаардлагад нийцүүлэн бүтээгдсэн. Тусгаарлагч давхаргыг оруулснаар SICOI хавтан нь шимэгчийн багтаамжийг багасгаж, алдагдсан гүйдлийг дарж, улмаар илүү өндөр давтамж, үр ашиг, дулааны менежментийг сайжруулдаг. Эдгээр давуу талууд нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, 5G харилцаа холбооны дэд бүтэц, сансрын систем, дэвшилтэт RF электроник, MEMS мэдрэгч технологи зэрэг салбарт өндөр үнэ цэнэтэй болгодог.
SICOI Wafers-ийн үйлдвэрлэлийн зарчим
SICOI (тусгаарлагч дээрх цахиурын карбид) хавтангуудыг дэвшилтэт технологиор үйлдвэрлэдэгваферны наалт ба сийрэгжүүлэх үйл явц:
-
SiC субстратын өсөлт– Хандивлагч материал болгон өндөр чанарын нэг талст SiC өрмөнцөр (4H/6H) бэлтгэсэн.
-
Тусгаарлагч давхаргын тунадас– Зөөгч хавтан (Si эсвэл SiC) дээр тусгаарлагч хальс (SiO₂ эсвэл Si₃N₄) үүсдэг.
-
Өрөөнд наах– SiC хавтан ба зөөгч хавтан нь өндөр температурт эсвэл плазмын тусламжтайгаар холбогддог.
-
Нимгэнжүүлэх, өнгөлөх– SiC хандивлагч вафель нь атомын гөлгөр гадаргуутай болохын тулд хэдхэн микрометр хүртэл нимгэрч, өнгөлсөн.
-
Эцсийн үзлэг– Гүйцэтгэсэн SICOI хавтангийн зузаан жигд байдал, гадаргуугийн барзгар байдал, дулаалгын гүйцэтгэл зэргийг шалгасан.
Энэ үйл явцаар дамжуулан Анимгэн идэвхтэй SiC давхаргаМаш сайн цахилгаан болон дулааны шинж чанаруудыг тусгаарлах хальс, тулгуур субстраттай хослуулж, дараагийн үеийн эрчим хүч болон RF төхөөрөмжүүдийн өндөр гүйцэтгэлтэй платформыг бий болгодог.
SICOI Wafers-ийн гол давуу талууд
| Онцлогийн ангилал | Техникийн шинж чанар | Үндсэн ашиг тус |
|---|---|---|
| Материалын бүтэц | 4H/6H-SiC идэвхтэй давхарга + тусгаарлагч хальс (SiO₂/Si₃N₄) + Si эсвэл SiC зөөгч | Хүчтэй цахилгаан тусгаарлалтыг бий болгож, шимэгч хорхойн нөлөөллийг бууруулдаг |
| Цахилгаан шинж чанарууд | Эвдрэлийн өндөр бат бэх (>3 МВ/см), диэлектрик алдагдал бага | Өндөр хүчдэл, өндөр давтамжтай ажиллахад тохиромжтой |
| Дулааны шинж чанар | 4.9 Вт/см·К хүртэл дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, 500°С-ээс дээш температурт тогтвортой | Үр дүнтэй дулаан ялгаруулалт, хатуу дулааны ачаалалд маш сайн гүйцэтгэлтэй |
| Механик шинж чанарууд | Хэт хатуулаг (Mohs 9.5), дулааны тэлэлтийн бага коэффициент | Стрессийн эсрэг бат бөх, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгана |
| Гадаргуугийн чанар | Хэт гөлгөр гадаргуу (Ra <0.2 нм) | Согоггүй эпитакс, найдвартай төхөөрөмж үйлдвэрлэхийг дэмжинэ |
| Тусгаарлагч | Эсэргүүцэл >10¹⁴ Ω·см, алдагдал багатай гүйдэл | RF болон өндөр хүчдэлийн тусгаарлах хэрэглээнд найдвартай ажиллагаа |
| Хэмжээ ба тохируулга | 4, 6, 8 инчийн форматтай; SiC зузаан 1-100 мкм; тусгаарлагч 0.1-10 мкм | Төрөл бүрийн хэрэглээний шаардлагад нийцсэн уян хатан загвар |
Хэрэглээний үндсэн чиглэлүүд
| Хэрэглээний салбар | Ердийн хэрэглээний тохиолдол | Гүйцэтгэлийн давуу тал |
|---|---|---|
| Эрчим хүчний электроник | EV инвертер, цэнэглэх станц, үйлдвэрлэлийн цахилгаан төхөөрөмж | Өндөр эвдрэлийн хүчдэл, шилжүүлэлтийн алдагдлыг бууруулсан |
| RF ба 5G | Суурь станцын цахилгаан өсгөгч, миллиметр долгионы бүрэлдэхүүн хэсгүүд | Паразит багатай, GHz давтамжийн үйлдлийг дэмждэг |
| MEMS мэдрэгч | Хүчтэй орчны даралт мэдрэгч, навигацийн түвшний MEMS | Өндөр дулааны тогтвортой байдал, цацрагт тэсвэртэй |
| Сансар ба Батлан хамгаалах | Хиймэл дагуулын холбоо, авионик тэжээлийн модулиуд | Хэт их температур, цацраг туяанд өртөх найдвартай байдал |
| Ухаалаг сүлжээ | HVDC хувиргагч, хатуу төлөвт таслуур | Өндөр тусгаарлагч нь эрчим хүчний алдагдлыг бууруулдаг |
| Оптоэлектроник | Хэт ягаан туяаны LED, лазер субстрат | Өндөр талст чанар нь үр ашигтай гэрлийн ялгаралтыг дэмждэг |
4H-SiCOI-ийн үйлдвэрлэл
4H-SiCOI өрмөнцөр үйлдвэрлэх нь дамжуулан хүрч байнавафер бонд болон сийрэгжүүлэх үйл явц, өндөр чанартай тусгаарлагч интерфэйсүүд болон согоггүй SiC идэвхтэй давхаргыг идэвхжүүлдэг.
-
a: 4H-SiCOI материалын платформ үйлдвэрлэх схем.
-
b: 4 инчийн 4H-SiCOI хавтангийн дүрсийг холбох, сийрэгжүүлэх; согогийн бүсийг тэмдэглэсэн.
-
c: 4H-SiCOI субстратын зузаан жигд байдлын шинж чанар.
-
d: 4H-SiCOI үхрийн оптик дүрс.
-
e: SiC микродиск резонаторыг үйлдвэрлэх процессын урсгал.
-
f: Дууссан микродиск резонаторын SEM.
-
g: Резонаторын хажуугийн ханыг харуулсан томруулсан SEM; AFM оруулга нь нано хэмжээст гадаргуугийн тэгш байдлыг харуулдаг.
-
h: Параболик хэлбэрийн дээд гадаргууг харуулсан хөндлөн огтлолын SEM.
SICOI Wafers дээрх түгээмэл асуултууд
Асуулт 1: SICOI хавтан нь уламжлалт SiC өрөмөөс ямар давуу талтай вэ?
A1: Стандарт SiC субстратаас ялгаатай нь SICOI хавтан нь шимэгчийн багтаамж, нэвчилтийг бууруулдаг тусгаарлагч давхаргатай бөгөөд энэ нь илүү үр ашигтай, илүү сайн давтамжийн хариу үйлдэл, дулааны өндөр гүйцэтгэлд хүргэдэг.
Асуулт 2: Өргөст ялтсын ямар хэмжээтэй байдаг вэ?
А2: SICOI өргүүрийг ихэвчлэн 4 инч, 6 инч, 8 инчийн форматаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд төхөөрөмжийн шаардлагаас хамааран SiC болон тусгаарлагч давхаргын зузааныг авах боломжтой.
Асуулт 3: Аль үйлдвэрүүд SICOI өргүүрээс хамгийн их ашиг хүртдэг вэ?
А3: Гол салбаруудад цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цахилгааны электроник, 5G сүлжээнд зориулсан RF электроник, сансрын мэдрэгчийн MEMS, хэт ягаан туяаны LED зэрэг оптоэлектроник орно.
Асуулт 4: Тусгаарлагч давхарга нь төхөөрөмжийн ажиллагааг хэрхэн сайжруулдаг вэ?
A4: Тусгаарлагч хальс (SiO₂ эсвэл Si₃N₄) нь гүйдэл алдагдахаас сэргийлж, цахилгааны харилцан яриаг багасгаж, илүү өндөр хүчдэлд тэсвэртэй, илүү үр ашигтай сэлгэн залгах, дулаан алдагдлыг бууруулдаг.
Асуулт 5: SICOI хавтан нь өндөр температурт хэрэглэхэд тохиромжтой юу?
А5: Тийм ээ, өндөр дулаан дамжилтын илтгэлцүүртэй, 500°С-аас дээш эсэргүүцэлтэй SICOI хавтан нь хэт халуун, хатуу ширүүн орчинд найдвартай ажиллахаар бүтээгдсэн.
Асуулт 6: SICOI өрмөнцөрийг өөрчлөх боломжтой юу?
А6: Мэдээжийн хэрэг. Үйлдвэрлэгчид янз бүрийн судалгаа, үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангахын тулд тодорхой зузаан, допингийн түвшин, субстратын хослолд тохирсон загварыг санал болгодог.










