د SiCOI ویفر ۴ انچه ۶ انچه HPSI SiC SiO2 Si فرعي جوړښت
د SiCOI ویفر جوړښت
HPB (د لوړ فعالیت تړل) BIC (بانډ شوی مدغم سرکټ) او SOD (سیلیکون-په-الماس یا سیلیکون-په-انسولټر-په څیر ټیکنالوژي). پدې کې شامل دي:
د فعالیت معیارونه:
دقت، د تېروتنې ډولونه (د مثال په توګه، "هیڅ تېروتنه نشته،" "د ارزښت واټن")، او د ضخامت اندازه کول (د مثال په توګه، "مستقیم پرت ضخامت/کیلوګرامه") په څیر پیرامیټرونه لیست کوي.
یو جدول چې عددي ارزښتونه (ممکن تجربوي یا د پروسې پیرامیټرې) د "ADDR/SYGBDT"، "10/0" او نورو سرلیکونو لاندې وي.
د طبقې ضخامت معلومات:
د "L1 ضخامت (A)" څخه تر "L270 ضخامت (A)" پورې لیبل شوي پراخه تکراري داخلې (احتمال په Ångströms کې، 1 Å = 0.1 nm).
د هر طبقې لپاره د دقیق ضخامت کنټرول سره د څو پوړونو جوړښت وړاندیز کوي، چې په پرمختللو سیمیکمډکټر ویفرونو کې معمول دی.
د SiCOI ویفر جوړښت
SiCOI (د سیلیکون کاربایډ په انسولټر) یو ځانګړی ویفر جوړښت دی چې د سیلیکون کاربایډ (SiC) د انسولیټینګ طبقې سره یوځای کوي، د SOI (سیلیکون-آن-انسولټر) سره ورته مګر د لوړ بریښنا / لوړ تودوخې غوښتنلیکونو لپاره غوره شوی. کلیدي ځانګړتیاوې:
د طبقې جوړښت:
پورتنۍ طبقه: د لوړ الکترون حرکت او حرارتي ثبات لپاره واحد کرسټال سیلیکون کاربایډ (SiC).
ښخ شوی انسولټر: معمولا SiO₂ (اکسایډ) یا الماس (په SOD کې) د پرازیتي ظرفیت کمولو او جلا کولو ښه کولو لپاره.
د اساس سبسټریټ: د میخانیکي ملاتړ لپاره سیلیکون یا پولی کریسټالین SiC
د SiCOI ویفر ځانګړتیاوې
بریښنایی ځانګړتیاوې پراخه بند تشه (د 4H-SiC لپاره 3.2 eV): د لوړ ماتیدو ولټاژ فعالوي (> د سیلیکون څخه 10× لوړ). د لیکج جریان کموي، د بریښنا وسیلو کې موثریت ښه کوي.
د الکترون لوړ تحرک:~۹۰۰ سانتي متره/V·s (۴H-SiC) د ~۱۴۰۰ سانتي متره/V·s (Si) په مقابل کې، مګر د لوړ ساحې فعالیت غوره دی.
ټیټ مقاومت:د SiCOI پر بنسټ ټرانزیسټرونه (د مثال په توګه، MOSFETs) د ټرانسپورټ ټیټ زیانونه ښیې.
غوره عایق:ښخ شوی اکسایډ (SiO₂) یا د الماس طبقه د پرازیتي ظرفیت او کراسټالک کموي.
- د تودوخې ځانګړتیاوېلوړ حرارتي چالکتیا: SiC (~490 W/m·K د 4H-SiC لپاره) د Si (~150 W/m·K) په مقابل کې. الماس (که چیرې د انسولټر په توګه وکارول شي) کولی شي له 2,000 W/m·K څخه ډیر شي، چې د تودوخې ضایعات زیاتوي.
د تودوخې ثبات:په >۳۰۰ درجو سانتي ګراد کې په باوري ډول کار کوي (د سیلیکون لپاره ~۱۵۰ درجو سانتي ګراد په پرتله). په بریښنایی الیکترونیکونو کې د یخولو اړتیاوې کموي.
۳. میخانیکي او کیمیاوي ځانګړتیاوېخورا سختوالی (~9.5 Mohs): د اغوستلو په وړاندې مقاومت کوي، چې SiCOI د سخت چاپیریال لپاره دوامدار کوي.
کیمیاوي غیر فعالتیا:د اکسیډیشن او زنګ وهلو په وړاندې مقاومت کوي، حتی په تیزابي / القلي شرایطو کې.
ټیټ حرارتي انتشار:د نورو لوړ حرارت لرونکو موادو (لکه GaN) سره ښه سمون خوري.
۴. ساختماني ګټې (د بلک SiC یا SOI په پرتله)
د سبسټریټ ضایعات کم شوي:د عایق کولو طبقه د سبسټریټ ته د جریان لیکیدو مخه نیسي.
د RF فعالیت ښه شوی:ټیټ پرازیتي ظرفیت د ګړندي سویچ کولو وړتیا ورکوي (د 5G/mmWave وسیلو لپاره ګټور).
انعطاف منونکی ډیزاین:د SiC پورتنۍ طبقه د وسیلې د مطلوب پیمانه کولو لپاره اجازه ورکوي (د مثال په توګه، په ټرانزیسټرونو کې خورا پتلي چینلونه).
د SOI او بلک SiC سره پرتله کول
| ملکیت | سي سي او آی | SOI (Si/SiO₂/Si) | بلک سي سي |
| بانډ ګیپ | ۳.۲ eV (SiC) | ۱.۱ eV (Si) | ۳.۲ eV (SiC) |
| د تودوخې چلښت | لوړ (SiC + الماس) | ټیټ (SiO₂ د تودوخې جریان محدودوي) | لوړ (یوازې SiC) |
| د خرابېدو ولتاژ | ډېر لوړ | منځلاری | ډېر لوړ |
| لګښت | لوړ | ښکته | لوړ (خالص SiC) |
د SiCOI ویفر غوښتنلیکونه
د بریښنا الکترونیکونه
د SiCOI ویفرونه په پراخه کچه د لوړ ولټاژ او لوړ بریښنا سیمیکمډکټر وسیلو لکه MOSFETs، Schottky diodes، او بریښنا سویچونو کې کارول کیږي. د SiC پراخه بینډ ګیپ او لوړ ماتیدونکي ولټاژ د کم شوي زیانونو او لوړ حرارتي فعالیت سره د بریښنا اغیزمن بدلون فعالوي.
د راډیو فریکونسي (RF) وسایل
په SiCOI ویفرونو کې د انسولیټینګ طبقه د پرازیتي ظرفیت کموي، دوی د لوړ فریکونسۍ ټرانزیسټرونو او امپلیفیرونو لپاره مناسب کوي چې په مخابراتو، رادار، او 5G ټیکنالوژیو کې کارول کیږي.
مایکرو الیکټرو میخانیکي سیسټمونه (MEMS)
د SiCOI ویفرونه د MEMS سینسرونو او عمل کونکو جوړولو لپاره یو پیاوړی پلیټ فارم چمتو کوي چې د SiC کیمیاوي غیر فعالتیا او میخانیکي ځواک له امله په سخت چاپیریال کې د اعتبار وړ کار کوي.
د لوړې تودوخې الکترونیکونه
SiCOI هغه الیکترونیک وسایل فعالوي چې په لوړه تودوخه کې فعالیت او اعتبار ساتي، د موټرو، فضايي او صنعتي غوښتنلیکونو څخه ګټه پورته کوي چیرې چې دودیز سیلیکون وسایل ناکامیږي.
فوټونیک او آپټو الیکترونیکي وسایل
د SiC د نظري ملکیتونو او د موصل کولو طبقې ترکیب د فوتونیک سرکټونو ادغام د ښه حرارتي مدیریت سره اسانه کوي.
د وړانګو سخت شوي الکترونیکونه
د SiC د ذاتي وړانګو زغم له امله، SiCOI ویفرونه د فضا او اټومي غوښتنلیکونو لپاره مثالي دي چې د لوړ وړانګو چاپیریال سره مقاومت لرونکي وسایلو ته اړتیا لري.
د SiCOI ویفر پوښتنې او ځوابونه
لومړۍ پوښتنه: د SiCOI ویفر څه شی دی؟
الف: SiCOI د سیلیکون کاربایډ-آن-انسولیټر لپاره ولاړ دی. دا د سیمیکمډکټر ویفر جوړښت دی چیرې چې د سیلیکون کاربایډ (SiC) یوه پتلی طبقه د انسولیټینګ طبقې (معمولا سیلیکون ډای اکسایډ، SiO₂) سره تړل کیږي، کوم چې د سیلیکون سبسټریټ لخوا ملاتړ کیږي. دا جوړښت د SiC غوره ملکیتونه د انسولټر څخه د بریښنایی انزوا سره یوځای کوي.
دوهمه پوښتنه: د SiCOI ویفرونو اصلي ګټې څه دي؟
الف: اصلي ګټې یې د لوړ ماتیدونکي ولتاژ، پراخه بینډ ګیپ، غوره حرارتي چالکتیا، غوره میخانیکي سختۍ، او د موصلیت طبقې له امله د پرازیتي ظرفیت کمول دي. دا د وسیلې فعالیت، موثریت او اعتبار ښه کولو لامل کیږي.
دریمه پوښتنه: د SiCOI ویفرونو ځانګړي استعمالونه څه دي؟
الف: دوی په بریښنایی برقیاتو، د لوړ فریکونسۍ RF وسیلو، MEMS سینسرونو، د لوړ تودوخې برقیاتو، فوتونیک وسیلو، او د وړانګو سخت شوي برقیاتو کې کارول کیږي.
تفصيلي ډياګرام
