SICOI (Silicon Carbide on Penebat) Wafer Filem SiC ON Silicon

SICOI (Silikon Karbida pada Penebat) Wafer Filem SiC PADA Imej Pilihan Silikon

Penerangan ringkas:

Wafer Silikon Karbida pada Penebat (SICOI) ialah substrat semikonduktor generasi akan datang yang menyepadukan sifat fizikal dan elektronik unggul silikon karbida (SiC) dengan ciri pengasingan elektrik yang luar biasa bagi lapisan penimbal penebat, seperti silikon dioksida (SiO₂) atau silikon nitrida (Si₃N₄). Wafer SICOI tipikal terdiri daripada lapisan SiC epitaxial nipis, filem penebat perantaraan, dan substrat asas sokongan, yang boleh menjadi sama ada silikon atau SiC.

Hantar e-mel kepada kami

Ciri-ciri

Gambarajah Terperinci

Memperkenalkan wafer Silicon Carbide on Insulator (SICOI).

Struktur hibrid ini direka bentuk untuk memenuhi permintaan ketat peranti elektronik berkuasa tinggi, frekuensi tinggi dan suhu tinggi. Dengan menggabungkan lapisan penebat, wafer SICOI meminimumkan kemuatan parasit dan menyekat arus kebocoran, dengan itu memastikan frekuensi operasi yang lebih tinggi, kecekapan yang lebih baik dan pengurusan haba yang lebih baik. Faedah ini menjadikan mereka sangat berharga dalam sektor seperti kenderaan elektrik, infrastruktur telekomunikasi 5G, sistem aeroangkasa, elektronik RF termaju dan teknologi sensor MEMS.

Prinsip Pengeluaran Wafer SICOI

Wafer SICOI (Silicon Carbide on Insulator) dihasilkan melalui proses lanjutanproses ikatan wafer dan penipisan:

Pertumbuhan Substrat SiC– Wafer SiC kristal tunggal berkualiti tinggi (4H/6H) disediakan sebagai bahan penderma.
Pemendapan Lapisan Penebat– Filem penebat (SiO₂ atau Si₃N₄) terbentuk pada wafer pembawa (Si atau SiC).
Ikatan Wafer– Wafer SiC dan wafer pembawa diikat bersama di bawah bantuan suhu tinggi atau plasma.
Menipis & Menggilap– Wafer penderma SiC dinipis hingga beberapa mikrometer dan digilap untuk mencapai permukaan licin secara atom.
Pemeriksaan Akhir– Wafer SICOI yang telah siap diuji untuk keseragaman ketebalan, kekasaran permukaan dan prestasi penebat.

Melalui proses ini, alapisan SiC aktif nipisdengan sifat elektrik dan haba yang sangat baik digabungkan dengan filem penebat dan substrat sokongan, mewujudkan platform berprestasi tinggi untuk peranti kuasa dan RF generasi akan datang.

Kelebihan Utama Wafer SICOI

Kategori Ciri	Ciri-ciri Teknikal	Faedah Teras
Struktur Bahan	Lapisan aktif 4H/6H-SiC + filem penebat (SiO₂/Si₃N₄) + pembawa Si atau SiC	Mencapai pengasingan elektrik yang kuat, mengurangkan gangguan parasit
Sifat Elektrik	Kekuatan pecahan tinggi (>3 MV/cm), kehilangan dielektrik rendah	Dioptimumkan untuk operasi voltan tinggi dan frekuensi tinggi
Sifat Terma	Kekonduksian terma sehingga 4.9 W/cm·K, stabil melebihi 500°C	Pelesapan haba yang berkesan, prestasi cemerlang di bawah beban haba yang keras
Sifat Mekanikal	Kekerasan melampau (Mohs 9.5), pekali pengembangan haba yang rendah	Teguh melawan tekanan, meningkatkan umur panjang peranti
Kualiti Permukaan	Permukaan ultra licin (Ra <0.2 nm)	Menggalakkan epitaksi bebas kecacatan dan fabrikasi peranti yang boleh dipercayai
Penebat	Kerintangan >10¹⁴ Ω·cm, arus bocor rendah	Operasi yang boleh dipercayai dalam aplikasi pengasingan RF dan voltan tinggi
Saiz & Penyesuaian	Tersedia dalam format 4, 6 dan 8 inci; Ketebalan SiC 1–100 μm; penebat 0.1–10 μm	Reka bentuk fleksibel untuk keperluan aplikasi yang berbeza

Bidang Permohonan Teras

Sektor Aplikasi	Kes Penggunaan Biasa	Kelebihan Prestasi
Elektronik Kuasa	Penyongsang EV, stesen pengecasan, peranti kuasa industri	Voltan kerosakan tinggi, mengurangkan kehilangan pensuisan
RF & 5G	Penguat kuasa stesen pangkalan, komponen gelombang milimeter	Parasit rendah, menyokong operasi julat GHz
Sensor MEMS	Penderia tekanan persekitaran yang keras, MEMS gred navigasi	Kestabilan haba yang tinggi, tahan sinaran
Aeroangkasa & Pertahanan	Komunikasi satelit, modul kuasa avionik	Kebolehpercayaan dalam suhu melampau dan pendedahan sinaran
Grid Pintar	Penukar HVDC, pemutus litar keadaan pepejal	Penebat tinggi meminimumkan kehilangan kuasa
Optoelektronik	LED UV, substrat laser	Kualiti kristal tinggi menyokong pelepasan cahaya yang cekap

Pembuatan 4H-SiCOI

Pengeluaran wafer 4H-SiCOI dicapai melaluiproses ikatan wafer dan penipisan, membolehkan antara muka penebat berkualiti tinggi dan lapisan aktif SiC tanpa kecacatan.

a: Skema fabrikasi platform bahan 4H-SiCOI.
b: Imej wafer 4H-SiCOI 4 inci menggunakan ikatan dan penipisan; zon kecacatan ditandakan.
c: Pencirian keseragaman ketebalan substrat 4H-SiCOI.
d: Imej optik dadu 4H-SiCOI.
e: Aliran proses untuk membuat resonator cakera mikro SiC.
f: SEM resonator mikrodisk yang lengkap.
g: SEM diperbesar menunjukkan dinding sisi resonator; Inset AFM menggambarkan kelicinan permukaan skala nano.
h: SEM keratan rentas yang menggambarkan permukaan atas berbentuk parabola.

Soalan Lazim tentang Wafer SICOI

S1: Apakah kelebihan wafer SICOI berbanding wafer SiC tradisional?
A1: Tidak seperti substrat SiC standard, wafer SICOI termasuk lapisan penebat yang mengurangkan kemuatan parasit dan arus bocor, yang membawa kepada kecekapan yang lebih tinggi, tindak balas frekuensi yang lebih baik dan prestasi terma yang unggul.

S2: Apakah saiz wafer yang biasanya tersedia?
J2: Wafer SICOI biasanya dihasilkan dalam format 4 inci, 6 inci dan 8 inci, dengan ketebalan lapisan SiC dan penebat tersuai tersedia bergantung pada keperluan peranti.

S3: Industri manakah yang paling banyak mendapat manfaat daripada wafer SICOI?
A3: Industri utama termasuk elektronik kuasa untuk kenderaan elektrik, elektronik RF untuk rangkaian 5G, MEMS untuk penderia aeroangkasa dan optoelektronik seperti LED UV.

S4: Bagaimanakah lapisan penebat meningkatkan prestasi peranti?
A4: Filem penebat (SiO₂ atau Si₃N₄) menghalang kebocoran arus dan mengurangkan cakap silang elektrik, membolehkan daya tahan voltan yang lebih tinggi, pensuisan yang lebih cekap dan mengurangkan kehilangan haba.

S5: Adakah wafer SICOI sesuai untuk aplikasi suhu tinggi?
J5: Ya, dengan kekonduksian terma yang tinggi dan rintangan melebihi 500°C, wafer SICOI direka untuk berfungsi dengan pasti di bawah haba melampau dan dalam persekitaran yang keras.

S6: Bolehkah wafer SICOI disesuaikan?
A6: Sudah tentu. Pengilang menawarkan reka bentuk yang disesuaikan untuk ketebalan tertentu, tahap doping dan gabungan substrat untuk memenuhi keperluan penyelidikan dan industri yang pelbagai.

Sebelumnya: Mesin Pemotong Wayar Berlian untuk SiC | nilam | Kuarza | kaca

Seterusnya: Mesin Gergaji Berlian Berbilang Wayar untuk Bahan Rapuh Sangat Keras SiC Sapphire