SICOI (سیلیکون کاربایډ په انسولټر کې) ویفرونه SiC فلم په سیلیکون کې
تفصيلي ډياګرام
د سیلیکون کاربایډ آن انسولټر (SICOI) ویفرونو معرفي کول
د سیلیکون کاربایډ آن انسولټر (SICOI) ویفرونه د راتلونکي نسل سیمیکمډکټر سبسټریټونه دي چې د سیلیکون کاربایډ (SiC) غوره فزیکي او بریښنایی ملکیتونه د انسولیټینګ بفر پرت د غوره بریښنایی جلا کولو ځانګړتیاو سره مدغم کوي، لکه سیلیکون ډای اکسایډ (SiO₂) یا سیلیکون نایټرایډ (Si₃N₄). یو عادي SICOI ویفر د یو پتلی اپیټیکسیل SiC طبقه، یو منځنی انسولیټینګ فلم، او د ملاتړ کونکي بیس سبسټریټ څخه جوړ دی، کوم چې یا هم سیلیکون یا SiC کیدی شي.
دا هایبرډ جوړښت د لوړ ځواک، لوړ فریکونسۍ، او لوړ تودوخې بریښنایی وسیلو سختو غوښتنو پوره کولو لپاره انجینر شوی دی. د انسولیټینګ پرت په شاملولو سره، SICOI ویفرونه د پرازیتي ظرفیت کموي او د لیکج جریانونه فشاروي، په دې توګه د لوړ عملیاتي فریکونسۍ، غوره موثریت، او ښه حرارتي مدیریت ډاډمن کوي. دا ګټې دوی په سکتورونو لکه بریښنایی موټرو، 5G مخابراتي زیربنا، فضايي سیسټمونو، پرمختللي RF الکترونیکونو، او MEMS سینسر ټیکنالوژیو کې خورا ارزښتناکه کوي.
د SICOI ویفرونو د تولید اصل
SICOI (سیلیکون کاربایډ آن انسولټر) ویفرونه د پرمختللي له لارې تولید شويد ویفر تړلو او نري کولو پروسه:
-
د سي سي سبسټریټ وده- د لوړ کیفیت واحد کرسټال SiC ویفر (4H/6H) د بسپنه ورکوونکي موادو په توګه چمتو کیږي.
-
د طبقې عایق کول- په کیریر ویفر (Si یا SiC) باندې یو انسولیټینګ فلم (SiO₂ یا Si₃N₄) جوړیږي.
-
د ویفر تړل- د SiC ویفر او کیریر ویفر د لوړې تودوخې یا پلازما مرستې لاندې سره تړلي دي.
-
نري کول او پالش کول- د SiC ډونر ویفر څو مایکرو میټرو ته نری شوی او پالش شوی ترڅو په اټومي ډول نرمه سطحه ترلاسه کړي.
-
وروستۍ تفتیش- بشپړ شوی SICOI ویفر د ضخامت یووالي، د سطحې ناهموارۍ، او د عایق فعالیت لپاره ازمول کیږي.
د دې پروسې له لارې، یونری فعال SiC طبقهد غوره بریښنایی او حرارتي ځانګړتیاو سره د انسولیټینګ فلم او ملاتړ سبسټریټ سره یوځای شوی، چې د راتلونکي نسل بریښنا او RF وسیلو لپاره د لوړ فعالیت پلیټ فارم رامینځته کوي.
د SICOI ویفرونو مهمې ګټې
| د فیچر کټګوري | تخنیکي ځانګړتیاوې | اصلي ګټې |
|---|---|---|
| د موادو جوړښت | 4H/6H-SiC فعاله طبقه + د عایق کولو فلم (SiO₂/Si₃N₄) + Si یا SiC وړونکی | قوي بریښنایی انزوا ترلاسه کوي، پرازیتي مداخله کموي |
| بریښنایی ځانګړتیاوې | د لوړ ماتیدو ځواک (> 3 MV/cm)، ټیټ ډایالټریک ضایع | د لوړ ولټاژ او لوړ فریکونسۍ عملیاتو لپاره غوره شوی |
| د تودوخې ځانګړتیاوې | د تودوخې چالکتیا تر ۴.۹ واټ/سانتي متره پورې، د ۵۰۰ درجو سانتي ګراد څخه پورته مستحکم | د تودوخې اغیزمن تحلیل، د سختو تودوخې بارونو لاندې غوره فعالیت |
| میخانیکي ځانګړتیاوې | ډېر سختوالی (محس ۹.۵)، د تودوخې د پراختیا ټیټ ضریب | د فشار په وړاندې قوي، د وسیلې اوږد عمر زیاتوي |
| د سطحې کیفیت | ډېره نرمه سطحه (Ra <0.2 nm) | د عیبونو څخه پاک ایپیټیکسي او د باور وړ وسیلې جوړونې ته وده ورکوي |
| عایق کول | مقاومت > ۱۰¹⁴ Ω·سانتي متره، د لیکیدو کم جریان | په RF او لوړ ولتاژ جلا کولو غوښتنلیکونو کې د باور وړ عملیات |
| اندازه او تنظیم کول | په ۴، ۶، او ۸ انچه بڼو کې شتون لري؛ د SiC ضخامت ۱–۱۰۰ μm؛ عایق ۰.۱–۱۰ μm | د مختلفو غوښتنلیک اړتیاو لپاره انعطاف منونکی ډیزاین |
د غوښتنلیک اصلي ساحې
| د غوښتنلیک سکتور | د کارولو عادي قضیې | د فعالیت ګټې |
|---|---|---|
| د بریښنا الکترونیکونه | د بریښنایی بریښنا انورټرونه، د چارج کولو سټیشنونه، صنعتي بریښنا وسایل | لوړ ماتیدونکی ولتاژ، د سویچ کولو ضایع کم شوی |
| آر ایف او ۵ جي | د بیس سټیشن بریښنا امپلیفیرونه، ملی میټر-څپې اجزا | ټیټ پرازیتي، د GHz-حد عملیات ملاتړ کوي |
| د MEMS سینسرونه | د سخت چاپیریال فشار سینسرونه، د نیویګیشن درجې MEMS | لوړ حرارتي ثبات، د وړانګو په وړاندې مقاومت لري |
| فضايي او دفاع | د سپوږمکۍ مخابرات، د ایونیک بریښنا ماډلونه | په سختو تودوخې او وړانګو سره د تماس په صورت کې اعتبار |
| سمارټ گرډ | د HVDC کنورټرونه، د جامد حالت سرکټ ماتونکي | لوړ عایق د بریښنا ضایع کموي |
| آپټو الیکترونیک | د UV LEDs، لیزر سبسټریټونه | لوړ کرسټالین کیفیت د موثر رڼا اخراج ملاتړ کوي |
د 4H-SiCOI جوړول
د 4H-SiCOI ویفرونو تولید د دې له لارې ترلاسه کیږيد ویفر تړلو او نري کولو پروسې، د لوړ کیفیت لرونکي انسولیټینګ انٹرفیسونه او له عیب څخه پاک SiC فعال پرتونه فعالوي.
-
a: د 4H-SiCOI موادو پلیټ فارم جوړونې سکیماتیک.
-
b: د ۴ انچه ۴H-SiCOI ویفر انځور چې د تړلو او نري کولو څخه کار اخلي؛ د نیمګړتیا زونونه په نښه شوي.
-
c: د 4H-SiCOI سبسټریټ د ضخامت د یووالي ځانګړتیا.
-
d: د 4H-SiCOI مرۍ نظري انځور.
-
e: د SiC مایکروډیسک ریزونټر جوړولو لپاره د پروسې جریان.
-
f: د بشپړ شوي مایکروډیسک ریزونټر SEM.
-
g: لوی شوی SEM د ریزونیټر سایډ وال ښیې؛ د AFM انسیټ د نانو پیمانه سطحې نرمښت ښیې.
-
h: د پارابولیک شکل لرونکي پورتنۍ سطحې انځورولو لپاره متقابل SEM.
د SICOI ویفرونو په اړه FAQ
لومړۍ پوښتنه: د SICOI ویفرونه د دودیزو SiC ویفرونو په پرتله کومې ګټې لري؟
A1: د معیاري SiC سبسټریټونو برعکس، SICOI ویفرونه یو انسولیټینګ پرت لري چې د پرازیتي ظرفیت او لیکیج جریان کموي، چې لوړ موثریت، غوره فریکونسي غبرګون، او غوره حرارتي فعالیت لامل کیږي.
دوهمه پوښتنه: د ویفر کومې اندازې معمولا شتون لري؟
A2: د SICOI ویفرونه عموما په 4 انچه، 6 انچه، او 8 انچه بڼو کې تولید کیږي، د دودیز شوي SiC او انسولیټینګ پرت ضخامت سره د وسیلې اړتیاو پورې اړه لري.
دریمه پوښتنه: کوم صنعتونه د SICOI ویفرونو څخه ډیره ګټه پورته کوي؟
A3: کلیدي صنعتونو کې د بریښنایی موټرو لپاره بریښنایی الیکترونیکونه، د 5G شبکو لپاره RF الیکترونیکونه، د فضا سینسرونو لپاره MEMS، او آپټو الیکترونیکونه لکه UV LEDs شامل دي.
څلورمه پوښتنه: د عایق طبقه څنګه د وسیلې فعالیت ښه کوي؟
A4: د انسولیټینګ فلم (SiO₂ یا Si₃N₄) د جریان لیکیدو مخه نیسي او د بریښنایی کراس ټاک کموي، د لوړ ولټاژ برداشت، ډیر موثر سویچینګ، او د تودوخې ضایع کموي.
پنځمه پوښتنه: ایا د SICOI ویفرونه د لوړې تودوخې غوښتنلیکونو لپاره مناسب دي؟
A5: هو، د لوړ حرارتي چالکتیا او د 500 درجو سانتي ګراد څخه پورته مقاومت سره، SICOI ویفرونه د سختې تودوخې او سخت چاپیریال کې د باور وړ فعالیت کولو لپاره ډیزاین شوي.
شپږمه پوښتنه: آیا د SICOI ویفرونه دودیز کیدی شي؟
A6: بالکل. تولیدونکي د ځانګړو ضخامتونو، ډوپینګ کچو، او سبسټریټ ترکیبونو لپاره مناسب ډیزاینونه وړاندې کوي ترڅو د مختلفو څیړنو او صنعتي اړتیاو پوره کولو لپاره.
