SiCOI వేఫర్ 4 అంగుళాల 6 అంగుళాల HPSI SiC SiO2 Si సబ్‌అట్రేట్ నిర్మాణం
SiCOI పొర నిర్మాణం
HPB (హై-పెర్ఫార్మెన్స్ బాండింగ్) BIC (బాండెడ్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్) మరియు SOD (సిలికాన్-ఆన్-డైమండ్ లేదా సిలికాన్-ఆన్-ఇన్సులేటర్ లాంటి టెక్నాలజీ). ఇందులో ఇవి ఉంటాయి:
పనితీరు కొలమానాలు:
ఖచ్చితత్వం, దోష రకాలు (ఉదా., "లోపం లేదు," "విలువ దూరం") మరియు మందం కొలతలు (ఉదా., "డైరెక్ట్-లేయర్ మందం/కిలోలు") వంటి పారామితులను జాబితా చేస్తుంది.
"ADDR/SYGBDT," "10/0," మొదలైన శీర్షికల క్రింద సంఖ్యా విలువలతో (బహుశా ప్రయోగాత్మక లేదా ప్రక్రియ పారామితులు) ఉన్న పట్టిక.
లేయర్ మందం డేటా:
"L1 మందం (A)" నుండి "L270 మందం (A)" వరకు లేబుల్ చేయబడిన విస్తృతమైన పునరావృత ఎంట్రీలు (Ångströms లో, 1 Å = 0.1 nm).
అధునాతన సెమీకండక్టర్ వేఫర్‌లలో విలక్షణమైన ప్రతి పొరకు ఖచ్చితమైన మందం నియంత్రణతో బహుళ-పొరల నిర్మాణాన్ని సూచిస్తుంది.
SiCOI వేఫర్ నిర్మాణం
SiCOI (సిలికాన్ కార్బైడ్ ఆన్ ఇన్సులేటర్) అనేది సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) ను ఇన్సులేటింగ్ పొరతో కలిపే ఒక ప్రత్యేకమైన వేఫర్ నిర్మాణం, ఇది SOI (సిలికాన్-ఆన్-ఇన్సులేటర్) ను పోలి ఉంటుంది కానీ అధిక-శక్తి/అధిక-ఉష్ణోగ్రత అనువర్తనాలకు ఆప్టిమైజ్ చేయబడింది. ముఖ్య లక్షణాలు:
పొర కూర్పు:
పై పొర: అధిక ఎలక్ట్రాన్ చలనశీలత మరియు ఉష్ణ స్థిరత్వం కోసం సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC).
బరీడ్ ఇన్సులేటర్: సాధారణంగా SiO₂ (ఆక్సైడ్) లేదా డైమండ్ (SOD లో) పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌ను తగ్గించడానికి మరియు ఐసోలేషన్‌ను మెరుగుపరచడానికి.
బేస్ సబ్‌స్ట్రేట్: యాంత్రిక మద్దతు కోసం సిలికాన్ లేదా పాలీక్రిస్టలైన్ SiC
SiCOI వేఫర్ యొక్క లక్షణాలు
విద్యుత్ లక్షణాలు వైడ్ బ్యాండ్‌గ్యాప్ (4H-SiC కోసం 3.2 eV): అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్‌ను (> సిలికాన్ కంటే 10× ఎక్కువ) అనుమతిస్తుంది. లీకేజ్ కరెంట్‌లను తగ్గిస్తుంది, విద్యుత్ పరికరాల్లో సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
అధిక ఎలక్ట్రాన్ మొబిలిటీ:~900 cm²/V·s (4H-SiC) vs. ~1,400 cm²/V·s (Si), కానీ మెరుగైన హై-ఫీల్డ్ పనితీరు.
తక్కువ నిరోధకత:SiCOI-ఆధారిత ట్రాన్సిస్టర్‌లు (ఉదా. MOSFETలు) తక్కువ ప్రసరణ నష్టాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
అద్భుతమైన ఇన్సులేషన్:పూడ్చిపెట్టిన ఆక్సైడ్ (SiO₂) లేదా వజ్ర పొర పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ మరియు క్రాస్‌స్టాక్‌ను తగ్గిస్తుంది.
- ఉష్ణ లక్షణాలుఅధిక ఉష్ణ వాహకత: SiC (4H-SiC కి ~490 W/m·K) vs. Si (~150 W/m·K). వజ్రం (ఇన్సులేటర్‌గా ఉపయోగిస్తే) 2,000 W/m·K కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది ఉష్ణ వెదజల్లడాన్ని పెంచుతుంది.
ఉష్ణ స్థిరత్వం:>300°C (సిలికాన్ కోసం ~150°C తో పోలిస్తే) వద్ద విశ్వసనీయంగా పనిచేస్తుంది. పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో శీతలీకరణ అవసరాలను తగ్గిస్తుంది.
3. యాంత్రిక & రసాయన లక్షణాలువిపరీతమైన కాఠిన్యం (~9.5 మోహ్స్): దుస్తులు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, కఠినమైన వాతావరణాలకు SiCOI మన్నికైనదిగా చేస్తుంది.
రసాయన జడత్వం:ఆమ్ల/క్షార పరిస్థితులలో కూడా ఆక్సీకరణ మరియు తుప్పును నిరోధిస్తుంది.
తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ:ఇతర అధిక-ఉష్ణోగ్రత పదార్థాలతో (ఉదా. GaN) బాగా సరిపోతుంది.
4. నిర్మాణాత్మక ప్రయోజనాలు (వర్సెస్ బల్క్ SiC లేదా SOI)
తగ్గిన ఉపరితల నష్టాలు:ఇన్సులేటింగ్ పొర ఉపరితలంలోకి కరెంట్ లీకేజీని నిరోధిస్తుంది.
మెరుగైన RF పనితీరు:తక్కువ పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ వేగవంతమైన స్విచింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది (5G/mmWave పరికరాలకు ఉపయోగపడుతుంది).
సౌకర్యవంతమైన డిజైన్:సన్నని SiC పై పొర ఆప్టిమైజ్ చేసిన పరికర స్కేలింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది (ఉదా., ట్రాన్సిస్టర్‌లలో అల్ట్రా-సన్నని ఛానెల్‌లు).
SOI & బల్క్ SiC తో పోలిక
| ఆస్తి | సికోఐ | SOI (Si/SiO₂/Si) | బల్క్ SiC |
| బ్యాండ్‌గ్యాప్ | 3.2 eV (SiC) | 1.1 eV (Si) | 3.2 eV (SiC) |
| ఉష్ణ వాహకత | అధికం (SiC + వజ్రం) | తక్కువ (SiO₂ ఉష్ణ ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేస్తుంది) | అధికం (SiC మాత్రమే) |
| బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ | చాలా ఎక్కువ | మధ్యస్థం | చాలా ఎక్కువ |
| ఖర్చు | ఉన్నత | దిగువ | అత్యధిక (స్వచ్ఛమైన SiC) |
SiCOI వేఫర్ యొక్క అనువర్తనాలు
పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్
SiCOI వేఫర్‌లను MOSFETలు, షాట్కీ డయోడ్‌లు మరియు పవర్ స్విచ్‌లు వంటి అధిక-వోల్టేజ్ మరియు అధిక-శక్తి సెమీకండక్టర్ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. SiC యొక్క విస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్ మరియు అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ తగ్గిన నష్టాలు మరియు మెరుగైన ఉష్ణ పనితీరుతో సమర్థవంతమైన విద్యుత్ మార్పిడిని అనుమతిస్తుంది.
రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) పరికరాలు
SiCOI వేఫర్‌లలోని ఇన్సులేటింగ్ పొర పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌ను తగ్గిస్తుంది, తద్వారా టెలికమ్యూనికేషన్స్, రాడార్ మరియు 5G టెక్నాలజీలలో ఉపయోగించే హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్సిస్టర్‌లు మరియు యాంప్లిఫైయర్‌లకు వాటిని అనుకూలంగా చేస్తుంది.
మైక్రోఎలక్ట్రోమెకానికల్ సిస్టమ్స్ (MEMS)
SiC యొక్క రసాయన జడత్వం మరియు యాంత్రిక బలం కారణంగా కఠినమైన వాతావరణాలలో విశ్వసనీయంగా పనిచేసే MEMS సెన్సార్లు మరియు యాక్యుయేటర్లను తయారు చేయడానికి SiCOI వేఫర్‌లు ఒక బలమైన వేదికను అందిస్తాయి.
అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రానిక్స్
SiCOI అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనితీరు మరియు విశ్వసనీయతను కొనసాగించే ఎలక్ట్రానిక్‌లను అనుమతిస్తుంది, సాంప్రదాయ సిలికాన్ పరికరాలు విఫలమయ్యే ఆటోమోటివ్, ఏరోస్పేస్ మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాలకు ప్రయోజనం చేకూరుస్తుంది.
ఫోటోనిక్ మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు
SiC యొక్క ఆప్టికల్ లక్షణాలు మరియు ఇన్సులేటింగ్ పొర కలయిక మెరుగైన ఉష్ణ నిర్వహణతో ఫోటోనిక్ సర్క్యూట్‌ల ఏకీకరణను సులభతరం చేస్తుంది.
రేడియేషన్-హార్డెన్డ్ ఎలక్ట్రానిక్స్
SiC యొక్క స్వాభావిక రేడియేషన్ సహనం కారణంగా, SiCOI వేఫర్‌లు అధిక-రేడియేషన్ వాతావరణాలను తట్టుకునే పరికరాలు అవసరమయ్యే అంతరిక్షం మరియు అణు అనువర్తనాలకు అనువైనవి.
SiCOI వేఫర్ యొక్క ప్రశ్నోత్తరాలు
Q1: SiCOI వేఫర్ అంటే ఏమిటి?
A: SiCOI అంటే సిలికాన్ కార్బైడ్-ఆన్-ఇన్సులేటర్. ఇది సెమీకండక్టర్ వేఫర్ నిర్మాణం, ఇక్కడ సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) యొక్క పలుచని పొరను ఇన్సులేటింగ్ పొరపై (సాధారణంగా సిలికాన్ డయాక్సైడ్, SiO₂) బంధిస్తారు, దీనికి సిలికాన్ ఉపరితలం మద్దతు ఇస్తుంది. ఈ నిర్మాణం SiC యొక్క అద్భుతమైన లక్షణాలను ఇన్సులేటర్ నుండి విద్యుత్ ఐసోలేషన్‌తో మిళితం చేస్తుంది.
Q2: SiCOI వేఫర్‌ల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు ఏమిటి?
A: ప్రధాన ప్రయోజనాల్లో అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్, వైడ్ బ్యాండ్‌గ్యాప్, అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకత, అత్యుత్తమ యాంత్రిక కాఠిన్యం మరియు ఇన్సులేటింగ్ పొర కారణంగా తగ్గిన పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ ఉన్నాయి. ఇది మెరుగైన పరికర పనితీరు, సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతకు దారితీస్తుంది.
Q3: SiCOI వేఫర్‌ల యొక్క సాధారణ అనువర్తనాలు ఏమిటి?
A: వీటిని పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, హై-ఫ్రీక్వెన్సీ RF పరికరాలు, MEMS సెన్సార్లు, హై-టెంపరేచర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, ఫోటోనిక్ పరికరాలు మరియు రేడియేషన్-హార్డెన్డ్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో ఉపయోగిస్తారు.
వివరణాత్మక రేఖాచిత్రం
సంబంధిత ఉత్పత్తులు
-
అనుకూలీకరించిన నీలమణి ఆప్టికల్ విండోస్ అధిక స్వచ్ఛత...
-
SiC సిరామిక్ బాల్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్ వేర్-ఆర్...
-
UV లేజర్ మార్కింగ్ మెషిన్ ప్లాస్టిక్ గ్లాస్ PCB కోల్డ్...
-
ఇండస్ట్రియల్ నీలమణి లిఫ్ట్ రాడ్ మరియు పిన్, హై హార్డ్...
-
6 అంగుళాల HPSI SiC సబ్‌స్ట్రేట్ వేఫర్ సిలికాన్ కార్బైడ్ ...
-
క్వార్ట్జ్ BF33 ప్రిజం ఆప్టికల్ గ్లాస్ విండో షేప్ క్యూ...