SiCOI wafer 4inch 6inch HPSI SiC SiO2 Si struktur subatrate

Katrangan singkat:

Makalah iki nyedhiyakake ringkesan rinci babagan wafer Silicon Carbide-on-Insulator (SiCOI), khusus fokus ing substrat 4-inch lan 6-inch sing nampilake lapisan silikon karbida (SiC) semi-insulating (HPSI) kemurnian dhuwur sing diikat ing silikon dioksida (SiO₂) insulating (lapisan ing ndhuwur substrat silikon). Struktur SiCOI nggabungake sifat listrik, termal, lan mekanik sing luar biasa saka SiC kanthi keuntungan isolasi listrik saka lapisan oksida lan dhukungan mekanik saka substrat silikon. Nggunakake HPSI SiC nambah kinerja piranti kanthi nyilikake konduksi substrat lan nyuda kerugian parasit, nggawe wafer iki cocog kanggo aplikasi semikonduktor kanthi daya dhuwur, frekuensi dhuwur, lan suhu dhuwur. Proses fabrikasi, karakteristik material, lan kaluwihan struktural konfigurasi multilayer iki dibahas, negesake relevansi karo elektronika daya generasi sabanjure lan sistem mikroelektromekanik (MEMS). Panaliten kasebut uga mbandhingake properti lan aplikasi potensial saka wafer SiCOI 4-inch lan 6-inch, nyoroti skalabilitas lan prospek integrasi kanggo piranti semikonduktor canggih.

Kirimi email kanggo kita

Fitur

Struktur wafer SiCOI

HPB (High-Performance Bonding) BIC (Bonded Integrated Circuit) lan SOD (Silicon-on-Diamond utawa Silicon-on-Insulator-like technology). Iku kalebu:

Metrik Kinerja:

Dhaptar paramèter kaya akurasi, jinis kesalahan (contone, "Ora ana kesalahan," "Nilai jarak"), lan pangukuran kekandelan (contone, "Direct-Layer thickness/kg").

Tabel kanthi nilai numerik (bisa uga parameter eksperimen utawa proses) ing judhul kaya "ADDR/SYGBDT," "10/0," lsp.

Data Ketebalan Lapisan:

Entri repetitif ekstensif kanthi label "L1 Thickness (A)" nganti "L270 Thickness (A)" (mungkin ing Ångströms, 1 Å = 0,1 nm).

Nyaranake struktur multi-lapisan kanthi kontrol ketebalan sing tepat kanggo saben lapisan, khas ing wafer semikonduktor maju.

Struktur Wafer SiCOI

SiCOI (Silicon Carbide on Insulator) minangka struktur wafer khusus sing nggabungake silikon karbida (SiC) kanthi lapisan insulasi, padha karo SOI (Silicon-on-Insulator) nanging dioptimalake kanggo aplikasi daya dhuwur / suhu dhuwur. Fitur utama:

Komposisi lapisan:

Lapisan Top: Single-kristal Silicon Carbide (SiC) kanggo mobilitas elektron dhuwur lan stabilitas termal.

Insulator sing dikubur: Biasane SiO₂ (oksida) utawa berlian (ing SOD) kanggo nyuda kapasitansi parasit lan nambah isolasi.

Dasar Substrat: Silicon utawa polycrystalline SiC kanggo dhukungan mekanik

Sifat-sifat wafer SiCOI

Properti Listrik Wide Bandgap (3.2 eV kanggo 4H-SiC): Ngaktifake voltase risak dhuwur (> 10 × luwih dhuwur tinimbang silikon).Nyuda arus bocor, ningkatake efisiensi ing piranti daya.

Mobilitas Elektron Tinggi:~900 cm²/V·s (4H-SiC) vs. ~1.400 cm²/V·s (Si), nanging performa lapangan dhuwur luwih apik.

Low On-Resistant:Transistor basis SiCOI (contone, MOSFET) nuduhake kerugian konduksi sing luwih murah.

Insulasi sing apik banget:Oksida sing dikubur (SiO₂) utawa lapisan berlian nyuda kapasitansi parasit lan crosstalk.

Sifat termalKonduktivitas Thermal Dhuwur: SiC (~ 490 W / m · K kanggo 4H-SiC) vs. Si (~ 150 W / m · K) .Diamond (yen digunakake minangka insulator) bisa ngluwihi 2.000 W / m · K, nambah boros panas.

Stabilitas termal:Makarya kanthi andal ing> 300 ° C (vs. ~ 150 ° C kanggo silikon). Nyuda syarat pendinginan ing elektronika daya.

3. Sifat Mekanik & KimiaKekerasan Ekstrem (~ 9.5 Mohs): Nolak nyandhang, nggawe SiCOI awet kanggo lingkungan sing atos.

Inertness kimia:Tahan oksidasi lan karat, sanajan ing kahanan asam/alkali.

Expansion Thermal Low:Cocog karo bahan suhu dhuwur liyane (contone, GaN).

4. Kaluwihan Struktural (vs. Bulk SiC utawa SOI)

Ngurangi Kerugian Substrat:Lapisan insulasi nyegah bocor saiki menyang substrat.

Kinerja RF sing luwih apik:Kapasitansi parasit sing luwih murah ngidini ngoper luwih cepet (migunani kanggo piranti 5G/mmWave).

Desain fleksibel:Lapisan ndhuwur SiC tipis ngidini skala piranti sing dioptimalake (umpamane, saluran ultra-tipis ing transistor).

Perbandingan karo SOI & Bulk SiC

Properti	SiCOI	SOI (Si/SiO₂/Si)	SiC akeh
Bandgap	3.2 eV (SiC)	1.1 eV (Si)	3.2 eV (SiC)
Konduktivitas termal	Dhuwur (SiC + berlian)	Kurang (SiO₂ mbatesi aliran panas)	Dhuwur (mung SiC)
Tegangan rusak	Dhuwur Banget	Moderate	Dhuwur Banget
biaya	Luwih dhuwur	Ngisor	Paling dhuwur (SiC murni)

Aplikasi wafer SiCOI

Elektronika Daya
Wafer SiCOI akeh digunakake ing piranti semikonduktor voltase dhuwur lan dhuwur kayata MOSFET, dioda Schottky, lan saklar daya. Celah pita lebar lan voltase risak dhuwur saka SiC mbisakake konversi daya sing efisien kanthi nyuda kerugian lan kinerja termal sing luwih apik.

Piranti Frekuensi Radio (RF).
Lapisan insulasi ing wafer SiCOI nyuda kapasitansi parasit, saengga cocog kanggo transistor lan amplifier frekuensi dhuwur sing digunakake ing teknologi telekomunikasi, radar, lan 5G.

Sistem Mikroelektromekanik (MEMS)
Wafer SiCOI nyedhiyakake platform sing kuat kanggo nggawe sensor lan aktuator MEMS sing bisa dipercaya ing lingkungan sing angel amarga inertness kimia lan kekuatan mekanik SiC.

Elektronik Suhu Dhuwur
SiCOI mbisakake elektronik sing njaga kinerja lan linuwih ing suhu dhuwur, mupangati aplikasi otomotif, aerospace, lan industri ing ngendi piranti silikon konvensional gagal.

Piranti Photonic lan Optoelektronik
Kombinasi sifat optik SiC lan lapisan insulasi nggampangake integrasi sirkuit fotonik kanthi manajemen termal sing ditingkatake.

Elektronika Keras Radiasi
Amarga toleransi radiasi sing ana ing SiC, wafer SiCOI cocog kanggo aplikasi ruang lan nuklir sing mbutuhake piranti sing tahan lingkungan radiasi dhuwur.

SiCOI wafer's Q&A

Q1: Apa wafer SiCOI?

A: SiCOI singkatan saka Silicon Carbide-on-Insulator. Iki minangka struktur wafer semikonduktor ing ngendi lapisan tipis silikon karbida (SiC) diikat menyang lapisan insulasi (biasane silikon dioksida, SiO₂), sing didhukung dening substrat silikon. Struktur iki nggabungake sifat SiC sing apik banget karo isolasi listrik saka insulator.

Q2: Apa kaluwihan utama wafer SiCOI?

A: Kaluwihan utama kalebu voltase risak dhuwur, bandgap amba, konduktivitas termal banget, atose mechanical unggul, lan suda kapasitansi parasitic thanks kanggo lapisan insulating. Iki ndadékaké kanggo nambah kinerja piranti, efisiensi, lan linuwih.

Q3: Apa aplikasi khas wafer SiCOI?

A: Iki digunakake ing elektronika daya, piranti RF frekuensi dhuwur, sensor MEMS, elektronik suhu dhuwur, piranti fotonik, lan elektronik sing hardened radiasi.