SICOI (සිලිකන් කාබයිඩ් මත පරිවාරකය) වේෆර් SiC පටලය සිලිකන් මත

කෙටි විස්තරය:

සිලිකන් කාබයිඩ් ඔන් ඉන්සියුලේටර් (SICOI) වේෆර් යනු ඊළඟ පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක උපස්ථර වන අතර එය සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) හි උසස් භෞතික හා ඉලෙක්ට්‍රොනික ගුණාංග සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO₂) හෝ සිලිකන් නයිට්‍රයිඩ් (Si₃N₄) වැනි පරිවාරක බෆර් ස්ථරයක කැපී පෙනෙන විද්‍යුත් හුදකලා ලක්ෂණ සමඟ ඒකාබද්ධ කරයි. සාමාන්‍ය SICOI වේෆරයක් තුනී එපිටැක්සියල් SiC ස්ථරයකින්, අතරමැදි පරිවාරක පටලයකින් සහ ආධාරක පාදක උපස්ථරයකින් සමන්විත වන අතර එය සිලිකන් හෝ SiC විය හැකිය.

අපට විද්‍යුත් තැපෑල එවන්න

විශේෂාංග

විස්තරාත්මක රූප සටහන

සිලිකන් කාබයිඩ් පරිවාරක (SICOI) වේෆර් හඳුන්වාදීම.

මෙම දෙමුහුන් ව්‍යුහය අධි බලැති, අධි-සංඛ්‍යාත සහ අධි-උෂ්ණත්ව ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල දැඩි ඉල්ලුම සපුරාලීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇත. පරිවාරක තට්ටුවක් ඇතුළත් කිරීමෙන්, SICOI වේෆර් පරපෝෂිත ධාරිතාව අවම කර කාන්දු වන ධාරා මර්දනය කරයි, එමඟින් ඉහළ මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාත, වඩා හොඳ කාර්යක්ෂමතාව සහ වැඩිදියුණු කළ තාප කළමනාකරණය සහතික කරයි. මෙම ප්‍රතිලාභ විදුලි වාහන, 5G විදුලි සංදේශ යටිතල පහසුකම්, අභ්‍යවකාශ පද්ධති, උසස් RF ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ MEMS සංවේදක තාක්ෂණයන් වැනි අංශවල ඒවා ඉතා වටිනා කරයි.

SICOI වේෆර් නිෂ්පාදන මූලධර්මය

SICOI (සිලිකන් කාබයිඩ් මත පරිවාරක) වේෆර් නිෂ්පාදනය කරනු ලබන්නේ උසස්වේෆර් බන්ධනය සහ තුනී කිරීමේ ක්‍රියාවලිය:

SiC උපස්ථර වර්ධනය– පරිත්‍යාගශීලී ද්‍රව්‍ය ලෙස උසස් තත්ත්වයේ තනි-ස්ඵටික SiC වේෆරයක් (4H/6H) සකස් කර ඇත.
පරිවාරක ස්ථර තැන්පත් කිරීම– වාහක වේෆරය (Si හෝ SiC) මත පරිවාරක පටලයක් (SiO₂ හෝ Si₃N₄) සාදනු ලැබේ.
වේෆර් බන්ධනය– SiC වේෆරය සහ වාහක වේෆරය ඉහළ උෂ්ණත්ව හෝ ප්ලාස්මා ආධාරයෙන් එකට බන්ධනය වී ඇත.
තුනී කිරීම සහ ඔප දැමීම– SiC පරිත්‍යාගශීලී වේෆරය මයික්‍රෝමීටර කිහිපයක් දක්වා තුනී කර පරමාණුක වශයෙන් සුමට මතුපිටක් ලබා ගැනීම සඳහා ඔප දමනු ලැබේ.
අවසාන පරීක්ෂාව- සම්පූර්ණ කරන ලද SICOI වේෆරය ඝනකම ඒකාකාරිත්වය, මතුපිට රළුබව සහ පරිවාරක ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා පරීක්ෂා කරනු ලැබේ.

මෙම ක්‍රියාවලිය හරහා,තුනී ක්‍රියාකාරී SiC ස්ථරයවිශිෂ්ට විද්‍යුත් සහ තාප ගුණාංග සහිත, පරිවාරක පටලයක් සහ ආධාරක උපස්ථරයක් සමඟ ඒකාබද්ධ කර ඇති අතර, ඊළඟ පරම්පරාවේ බල සහ RF උපාංග සඳහා ඉහළ කාර්ය සාධන වේදිකාවක් නිර්මාණය කරයි.

SICOI වේෆර් වල ප්‍රධාන වාසි

විශේෂාංග කාණ්ඩය	තාක්ෂණික ලක්ෂණ	මූලික ප්‍රතිලාභ
ද්‍රව්‍ය ව්‍යුහය	4H/6H-SiC ක්‍රියාකාරී ස්ථරය + පරිවාරක පටලය (SiO₂/Si₃N₄) + Si හෝ SiC වාහකය	ශක්තිමත් විද්‍යුත් හුදකලාවක් ලබා ගනී, පරපෝෂිත මැදිහත්වීම් අඩු කරයි
විදුලි ගුණාංග	ඉහළ බිඳවැටීමේ ශක්තිය (>3 MV/cm), අඩු පාර විද්‍යුත් අලාභය	අධි වෝල්ටීයතා සහ අධි සංඛ්‍යාත ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ප්‍රශස්තිකරණය කර ඇත.
තාප ගුණාංග	4.9 W/cm·K දක්වා තාප සන්නායකතාවය, 500°C ට වැඩි ස්ථායී වේ.	ඵලදායී තාප විසර්ජනය, දැඩි තාප බර යටතේ විශිෂ්ට කාර්ය සාධනය
යාන්ත්‍රික ගුණාංග	අධික දෘඪතාව (Mohs 9.5), තාප ප්‍රසාරණයේ අඩු සංගුණකය	ආතතියට ඔරොත්තු දෙන, උපාංගයේ ආයු කාලය වැඩි කරයි
මතුපිට ගුණාත්මකභාවය	අතිශය සුමට මතුපිට (Ra <0.2 nm)	දෝෂ රහිත එපිටැක්සි සහ විශ්වාසදායක උපාංග නිෂ්පාදනය ප්‍රවර්ධනය කරයි
පරිවරණය	ප්‍රතිරෝධකතාව >10¹⁴ Ω·cm, අඩු කාන්දු ධාරාවක්	RF සහ අධි වෝල්ටීයතා හුදකලා යෙදුම්වල විශ්වාසනීය ක්‍රියාකාරිත්වය
ප්‍රමාණය සහ අභිරුචිකරණය	අඟල් 4, 6 සහ 8 ආකෘතිවලින් ලබා ගත හැකිය; SiC ඝණකම 1–100 μm; පරිවරණය 0.1–10 μm	විවිධ යෙදුම් අවශ්‍යතා සඳහා නම්‍යශීලී නිර්මාණය

මූලික යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර

යෙදුම් අංශය	සාමාන්‍ය භාවිත අවස්ථා	කාර්ය සාධන වාසි
බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ	EV ඉන්වර්ටර්, ආරෝපණ මධ්‍යස්ථාන, කාර්මික බල උපාංග	ඉහළ බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය, අඩු මාරු කිරීමේ අලාභය
ආර්එෆ් සහ 5G	මූලික ස්ථාන බල ඇම්ප්ලිෆයර්, මිලිමීටර තරංග සංරචක	අඩු පරපෝෂිත බලපෑම්, GHz-පරාස මෙහෙයුම් සඳහා සහය දක්වයි
MEMS සංවේදක	කටුක පරිසර පීඩන සංවේදක, සංචාලන ශ්‍රේණියේ MEMS	ඉහළ තාප ස්ථායිතාව, විකිරණවලට ප්‍රතිරෝධී
අභ්‍යවකාශ සහ ආරක්ෂක	චන්ද්‍රිකා සන්නිවේදනය, ගුවන් විදුලි බල මොඩියුල	අධික උෂ්ණත්ව හා විකිරණ නිරාවරණයන් යටතේ විශ්වසනීයත්වය
ස්මාර්ට් ජාලකය	HVDC පරිවර්තක, ඝන-තත්ව පරිපථ කඩන යන්ත්‍ර	ඉහළ පරිවරණයක් මඟින් විදුලි අලාභය අවම කරයි
දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාව	UV LED, ලේසර් උපස්ථර	ඉහළ ස්ඵටිකරූපී ගුණාත්මකභාවය කාර්යක්ෂම ආලෝක විමෝචනයට සහාය වේ

4H-SiCOI නිෂ්පාදනය

4H-SiCOI වේෆර් නිෂ්පාදනය සාක්ෂාත් කරගන්නේවේෆර් බන්ධන සහ තුනී කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්, උසස් තත්ත්වයේ පරිවාරක අතුරුමුහුණත් සහ දෝෂ රහිත SiC ක්‍රියාකාරී ස්ථර සක්‍රීය කරයි.

a: 4H-SiCOI ද්‍රව්‍ය වේදිකා නිෂ්පාදනයේ ක්‍රමලේඛනය.
b: බන්ධනය සහ තුනී කිරීම භාවිතා කරන අඟල් 4 ක 4H-SiCOI වේෆරයක රූපය; දෝෂ කලාප සලකුණු කර ඇත.
c: 4H-SiCOI උපස්ථරයේ ඝනකමේ ඒකාකාරී ලක්ෂණය.
d: 4H-SiCOI අච්චුවක දෘශ්‍ය රූපය.
e: SiC ක්ෂුද්‍ර තැටි අනුනාදකයක් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය.
f: සම්පුර්ණ කරන ලද ක්ෂුද්‍ර තැටි අනුනාදකයක SEM.
g: විශාල කරන ලද SEM අනුනාදක පැති බැම්ම පෙන්වයි; AFM ඇතුළත් කිරීම නැනෝ පරිමාණ මතුපිට සුමට බව නිරූපණය කරයි.
h: පරාවලයික හැඩැති ඉහළ පෘෂ්ඨය නිරූපණය කරන හරස්කඩ SEM.

SICOI වේෆර් පිළිබඳ නිතර අසන ප්‍රශ්න

Q1: සාම්ප්‍රදායික SiC වේෆර් වලට වඩා SICOI වේෆර් වල ඇති වාසි මොනවාද?
A1: සම්මත SiC උපස්ථර මෙන් නොව, SICOI වේෆර්වල පරපෝෂිත ධාරිතාව සහ කාන්දු වන ධාරා අඩු කරන පරිවාරක තට්ටුවක් ඇතුළත් වන අතර එමඟින් ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක්, වඩා හොඳ සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාරයක් සහ උසස් තාප ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇති වේ.

Q2: සාමාන්‍යයෙන් ලබා ගත හැකි වේෆර් ප්‍රමාණයන් මොනවාද?
A2: SICOI වේෆර් සාමාන්‍යයෙන් අඟල් 4, අඟල් 6 සහ අඟල් 8 ආකෘතිවලින් නිෂ්පාදනය කරනු ලබන අතර, උපාංග අවශ්‍යතා අනුව අභිරුචිකරණය කළ SiC සහ පරිවාරක ස්ථර ඝණකම ලබා ගත හැකිය.

Q3: SICOI වේෆර් වලින් වඩාත්ම ප්‍රතිලාභ ලබන කර්මාන්ත මොනවාද?
A3: ප්‍රධාන කර්මාන්ත අතරට විදුලි වාහන සඳහා බල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, 5G ජාල සඳහා RF ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, අභ්‍යවකාශ සංවේදක සඳහා MEMS සහ UV LED වැනි දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ ඇතුළත් වේ.

ප්‍රශ්නය 4: පරිවාරක ස්ථරය උපාංගයේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරන්නේ කෙසේද?
A4: පරිවාරක පටලය (SiO₂ හෝ Si₃N₄) ධාරා කාන්දු වීම වළක්වන අතර විද්‍යුත් හරස් කතා අඩු කරයි, ඉහළ වෝල්ටීයතා විඳදරාගැනීම, වඩාත් කාර්යක්ෂම මාරු කිරීම සහ තාප අලාභය අඩු කරයි.

Q5: ඉහළ උෂ්ණත්ව යෙදුම් සඳහා SICOI වේෆර් සුදුසුද?
A5: ඔව්, ඉහළ තාප සන්නායකතාවය සහ 500°C ට වැඩි ප්‍රතිරෝධයක් සහිතව, SICOI වේෆර් නිර්මාණය කර ඇත්තේ අධික තාපය යටතේ සහ කටුක පරිසරවල විශ්වාසදායක ලෙස ක්‍රියා කිරීමටය.

Q6: SICOI වේෆර් අභිරුචිකරණය කළ හැකිද?
A6: නියත වශයෙන්ම. නිෂ්පාදකයින් විවිධ පර්යේෂණ සහ කාර්මික අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා නිශ්චිත ඝණකම, මාත්‍රණ මට්ටම් සහ උපස්ථර සංයෝජන සඳහා සකස් කළ මෝස්තර ඉදිරිපත් කරයි.

පෙර: SiC සඳහා දියමන්ති වයර් කැපුම් යන්ත්‍රය | නිල් මැණික් | ක්වාර්ට්ස් | වීදුරු

ඊළඟ: SiC නිල් මැණික් අතිශය දෘඩ බිඳෙන සුළු ද්‍රව්‍ය සඳහා බහු-වයර් දියමන්ති කියත් යන්ත්‍රය