SICOI (სილიციუმის კარბიდი იზოლატორზე) ვაფლები SiC ფირი სილიკონზე

მოკლე აღწერა:

სილიციუმის კარბიდის იზოლატორზე დამაგრებული (SICOI) ვაფლები წარმოადგენს ახალი თაობის ნახევარგამტარულ სუბსტრატებს, რომლებიც აერთიანებენ სილიციუმის კარბიდის (SiC) უმაღლეს ფიზიკურ და ელექტრონულ თვისებებს იზოლაციური ბუფერული ფენის, როგორიცაა სილიციუმის დიოქსიდი (SiO₂) ან სილიციუმის ნიტრიდი (Si₃N₄), გამორჩეულ ელექტრულ იზოლაციის მახასიათებლებთან. ტიპიური SICOI ვაფლი შედგება თხელი ეპიტაქსიური SiC ფენისგან, შუალედური იზოლაციური აპკისა და საყრდენი ბაზისური სუბსტრატისგან, რომელიც შეიძლება იყოს სილიციუმი ან SiC.

გამოგვიგზავნეთ ელ.წერილი

მახასიათებლები

დეტალური დიაგრამა

სილიციუმის კარბიდის იზოლატორზე (SICOI) დანერგვა

ეს ჰიბრიდული სტრუქტურა შექმნილია მაღალი სიმძლავრის, მაღალი სიხშირის და მაღალი ტემპერატურის ელექტრონული მოწყობილობების მკაცრი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. საიზოლაციო ფენის ჩართვით, SICOI ვაფლები ამცირებს პარაზიტულ ტევადობას და თრგუნავს გაჟონვის დენებს, რითაც უზრუნველყოფს უფრო მაღალ სამუშაო სიხშირეებს, უკეთეს ეფექტურობას და გაუმჯობესებულ თერმულ მართვას. ეს უპირატესობები მათ უაღრესად ღირებულს ხდის ისეთ სექტორებში, როგორიცაა ელექტრომობილები, 5G ტელეკომუნიკაციის ინფრასტრუქტურა, აერონავტიკის სისტემები, მოწინავე RF ელექტრონიკა და MEMS სენსორული ტექნოლოგიები.

SICOI ვაფლების წარმოების პრინციპი

SICOI (სილიციუმის კარბიდი იზოლატორზე) ვაფლები დამზადებულია მოწინავე ტექნოლოგიის გამოყენებით.ვაფლის შეერთებისა და გათხელების პროცესი:

SiC სუბსტრატის ზრდა– დონორ მასალად მზადდება მაღალი ხარისხის ერთკრისტალური SiC ვაფლი (4H/6H).
საიზოლაციო ფენის დალექვა– მატარებელ ფირფიტაზე (Si ან SiC) წარმოიქმნება საიზოლაციო ფენა (SiO₂ ან Si₃N₄).
ვაფლის შეერთება– SiC ვაფლი და მატარებელი ვაფლი ერთმანეთთან შეკავშირებულია მაღალი ტემპერატურის ან პლაზმური დახმარებით.
გათხელება და გაპრიალება– SiC დონორის ვაფლი თხელდება რამდენიმე მიკრომეტრამდე და გაპრიალებულია ატომურად გლუვი ზედაპირის მისაღებად.
საბოლოო შემოწმება– დასრულებული SICOI ვაფლი შემოწმებულია სისქის ერთგვაროვნებაზე, ზედაპირის უხეშობასა და იზოლაციის მახასიათებლებზე.

ამ პროცესის მეშვეობით, ათხელი აქტიური SiC ფენაშესანიშნავი ელექტრული და თერმული თვისებებით, ის შერწყმულია საიზოლაციო ფენასთან და საყრდენ სუბსტრატთან, რაც ქმნის მაღალი ხარისხის პლატფორმას ახალი თაობის დენის და რადიოსიხშირული მოწყობილობებისთვის.

SICOI ვაფლების ძირითადი უპირატესობები

ფუნქციის კატეგორია	ტექნიკური მახასიათებლები	ძირითადი უპირატესობები
მასალის სტრუქტურა	4H/6H-SiC აქტიური ფენა + საიზოლაციო ფენა (SiO₂/Si₃N₄) + Si ან SiC მატარებელი	უზრუნველყოფს ძლიერ ელექტრო იზოლაციას, ამცირებს პარაზიტულ ჩარევას
ელექტრული თვისებები	მაღალი დაშლის სიმტკიცე (>3 MV/სმ), დაბალი დიელექტრიკული დანაკარგი	ოპტიმიზებულია მაღალი ძაბვისა და მაღალი სიხშირის მუშაობისთვის
თერმული თვისებები	თბოგამტარობა 4.9 W/cm·K-მდე, სტაბილურია 500°C-ზე ზემოთ	ეფექტური სითბოს გაფრქვევა, შესანიშნავი შესრულება მკაცრი თერმული დატვირთვების დროს
მექანიკური თვისებები	უკიდურესი სიმტკიცე (მოჰსის 9.5), თერმული გაფართოების დაბალი კოეფიციენტი	სტრესის მიმართ მდგრადი, ზრდის მოწყობილობის ხანგრძლივობას
ზედაპირის ხარისხი	ულტრა გლუვი ზედაპირი (Ra <0.2 ნმ)	ხელს უწყობს დეფექტების გარეშე ეპიტაქსიას და მოწყობილობის საიმედო დამზადებას
იზოლაცია	წინაღობა >10¹⁴ Ω·სმ, დაბალი გაჟონვის დენი	საიმედო მუშაობა რადიოსიხშირული და მაღალი ძაბვის იზოლაციის აპლიკაციებში
ზომა და მორგება	ხელმისაწვდომია 4, 6 და 8 დიუმიან ფორმატებში; SiC სისქე 1–100 მკმ; იზოლაცია 0.1–10 მკმ	მოქნილი დიზაინი სხვადასხვა აპლიკაციის მოთხოვნებისთვის

ძირითადი გამოყენების სფეროები

განაცხადის სექტორი	ტიპიური გამოყენების შემთხვევები	შესრულების უპირატესობები
ელექტრონიკა	ელექტრომობილების ინვერტორები, დამტენი სადგურები, სამრეწველო დენის მოწყობილობები	მაღალი ავარიული ძაბვა, შემცირებული გადართვის დანაკარგები
რადიოსიხშირული და 5G	საბაზო სადგურის სიმძლავრის გამაძლიერებლები, მილიმეტრიანი ტალღის კომპონენტები	დაბალი პარაზიტულობა, მხარს უჭერს GHz დიაპაზონის ოპერაციებს
MEMS სენსორები	მკაცრი გარემოს წნევის სენსორები, ნავიგაციის დონის MEMS	მაღალი თერმული სტაბილურობა, რადიაციისადმი მდგრადი
აერონავტიკა და თავდაცვა	სატელიტური კომუნიკაციები, ავიონიკის კვების მოდულები	საიმედოობა ექსტრემალურ ტემპერატურასა და რადიაციის ზემოქმედებაში
ჭკვიანი ქსელი	HVDC გადამყვანები, მყარი მდგომარეობის ამომრთველები	მაღალი იზოლაცია ამცირებს ენერგიის დანაკარგს
ოპტოელექტრონიკა	ულტრაიისფერი LED-ები, ლაზერული სუბსტრატები	მაღალი კრისტალური ხარისხი უზრუნველყოფს სინათლის ეფექტურ გამოყოფას

4H-SiCOI-ის დამზადება

4H-SiCOI ვაფლების წარმოება მიიღწევა შემდეგი გზით:ვაფლის შეერთებისა და გათხელების პროცესებირაც უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის იზოლაციის ინტერფეისებს და დეფექტებისგან თავისუფალ SiC აქტიურ ფენებს.

a4H-SiCOI მასალის პლატფორმის დამზადების სქემა.
b4 დიუმიანი 4H-SiCOI ვაფლის გამოსახულება შეერთებისა და გათხელების გამოყენებით; დეფექტური ზონები მონიშნულია.
c4H-SiCOI სუბსტრატის სისქის ერთგვაროვნების დახასიათება.
d4H-SiCOI შტამპის ოპტიკური გამოსახულება.
eSiC მიკროდისკის რეზონატორის დამზადების პროცესის მიმდინარეობა.
fდასრულებული მიკროდისკის რეზონატორის SEM.
gგადიდებული SEM აჩვენებს რეზონატორის გვერდით კედელს; AFM ჩანართი ასახავს ნანომასშტაბიან ზედაპირის სიგლუვეს.
hპარაბოლური ფორმის ზედა ზედაპირის ამსახველი განივი კვეთის SEM.

ხშირად დასმული კითხვები SICOI ვაფლების შესახებ

კითხვა 1: რა უპირატესობები აქვს SICOI ვაფლებს ტრადიციულ SiC ვაფლებთან შედარებით?
A1: სტანდარტული SiC სუბსტრატებისგან განსხვავებით, SICOI ვაფლები მოიცავს იზოლაციის ფენას, რომელიც ამცირებს პარაზიტულ ტევადობას და გაჟონვის დენებს, რაც იწვევს უფრო მაღალ ეფექტურობას, უკეთეს სიხშირულ რეაგირებას და შესანიშნავ თერმულ მუშაობას.

კითხვა 2: რა ზომის ვაფლებია, როგორც წესი, ხელმისაწვდომი?
A2: SICOI ვაფლები ჩვეულებრივ იწარმოება 4 დიუმიანი, 6 დიუმიანი და 8 დიუმიანი ფორმატებით, მოწყობილობის მოთხოვნების მიხედვით ხელმისაწვდომია SiC-ისა და საიზოლაციო ფენის სისქის მორგება.

კითხვა 3: რომელი ინდუსტრიები სარგებლობენ ყველაზე მეტად SICOI ვაფლებით?
A3: ძირითადი ინდუსტრიები მოიცავს ელექტრომობილებისთვის განკუთვნილ ელექტრონიკას, 5G ქსელებისთვის განკუთვნილ რადიოსიხშირულ ელექტრონიკას, კოსმოსური სენსორებისთვის განკუთვნილ MEMS-ს და ოპტოელექტრონიკას, როგორიცაა ულტრაიისფერი LED-ები.

კითხვა 4: როგორ აუმჯობესებს საიზოლაციო ფენა მოწყობილობის მუშაობას?
A4: საიზოლაციო ფენა (SiO₂ ან Si₃N₄) ხელს უშლის დენის გაჟონვას და ამცირებს ელექტრულ ჯვარედინი დიაპაზონს, რაც უზრუნველყოფს ძაბვის უფრო მაღალ გამძლეობას, უფრო ეფექტურ გადართვას და სითბოს დანაკარგების შემცირებას.

კითხვა 5: შესაფერისია თუ არა SICOI ვაფლები მაღალი ტემპერატურის გამოყენებისთვის?
A5: დიახ, მაღალი თბოგამტარობისა და 500°C-ზე მეტი წინააღმდეგობის წყალობით, SICOI ვაფლები შექმნილია ექსტრემალურ სიცხესა და მკაცრ გარემოში საიმედოდ ფუნქციონირებისთვის.

კითხვა 6: შესაძლებელია SICOI ვაფლების მორგება?
A6: აბსოლუტურად. მწარმოებლები გვთავაზობენ მორგებულ დიზაინებს კონკრეტული სისქის, შეზავების დონისა და სუბსტრატის კომბინაციებისთვის, რათა დააკმაყოფილონ მრავალფეროვანი კვლევითი და სამრეწველო საჭიროებები.

წინა: ბრილიანტის მავთულის საჭრელი მანქანა SiC-სთვის | საფირონისთვის | კვარცისთვის | მინისთვის

შემდეგი: მრავალმავთულიანი ალმასის საჭრელი დანადგარი SiC საფირონის ულტრამყარი მყიფე მასალებისთვის