SiCOI wafer 4inch 6inch HPSI SiC SiO2 Si subatrate nga istruktura

SiCOI wafer 4pulgada 6pulgada HPSI SiC SiO2 Si subatrate nga istruktura Gipili nga Hulagway

Mubo nga Deskripsyon:

Kini nga papel nagpresentar sa usa ka detalyado nga overview sa Silicon Carbide-on-Insulator (SiCOI) wafers, partikular nga nagpunting sa 4-pulgada ug 6-pulgada nga mga substrate nga adunay high-purity semi-insulating (HPSI) silicon carbide (SiC) nga mga layer nga gigapos sa silicon dioxide (SiO₂) insulating substrates (mga layer sa ibabaw sa silicon. Ang istruktura sa SiCOI naghiusa sa talagsaon nga elektrikal, thermal, ug mekanikal nga mga kabtangan sa SiC nga adunay mga benepisyo sa pagkahimulag sa elektrisidad sa layer sa oxide ug ang mekanikal nga suporta sa substrate sa silicon. Ang paggamit sa HPSI SiC makapausbaw sa performance sa device pinaagi sa pagpamenos sa substrate conduction ug pagpakunhod sa parasitic losses, paghimo niini nga mga wafer nga sulundon alang sa high-power, high-frequency, ug high-temperature nga semiconductor nga mga aplikasyon. Ang proseso sa paghimo, mga kinaiya sa materyal, ug mga bentaha sa istruktura sa kini nga pagsulud sa multilayer gihisgutan, nga gipasiugda ang kalabotan niini sa sunod nga henerasyon nga mga elektroniko sa kuryente ug microelectromechanical system (MEMS). Gitandi usab sa pagtuon ang mga kabtangan ug potensyal nga aplikasyon sa 4-pulgada ug 6-pulgada nga SiCOI nga mga wafer, nga nagpasiugda sa scalability ug panagsama nga mga prospect alang sa mga advanced nga aparato sa semiconductor.

Ipadala ang email kanamo

Mga bahin

Ang istruktura sa wafer sa SiCOI

HPB (High-Performance Bonding) BIC (Bonded Integrated Circuit) ug SOD (Silicon-on-Diamond o Silicon-on-Insulator-like nga teknolohiya). Kini naglakip sa:

Mga Sukatan sa Pagganap:

Naglista sa mga parametro sama sa katukma, mga tipo sa sayop (pananglitan, "Walay sayup," "Distance sa bili"), ug mga sukod sa gibag-on (pananglitan, "Direct-Layer nga gibag-on/kg").

Usa ka lamesa nga adunay numerical values (posible nga experimental o process parameters) ubos sa mga ulohan sama sa "ADDR/SYGBDT," "10/0," etc.

Data sa Gibag-on sa Layer:

Daghang nagbalik-balik nga mga entri nga gimarkahan og "L1 Gibag-on (A)" ngadto sa "L270 Gibag-on (A)" (lagmit sa Ångströms, 1 Å = 0.1 nm).

Nagsugyot og usa ka multi-layered nga istruktura nga adunay tukma nga gibag-on nga kontrol alang sa matag layer, kasagaran sa advanced semiconductor wafers.

SiCOI Wafer Structure

Ang SiCOI (Silicon Carbide on Insulator) usa ka pinasahi nga wafer structure nga naghiusa sa silicon carbide (SiC) nga adunay insulating layer, susama sa SOI (Silicon-on-Insulator) apan gi-optimize para sa high-power/high-temperature nga mga aplikasyon. Pangunang mga bahin:

Komposisyon sa Layer:

Top Layer: Single-crystal Silicon Carbide (SiC) para sa taas nga electron mobility ug thermal stability.

Gilubong nga Insulator: Kasagaran SiO₂ (oxide) o diamante (sa SOD) aron makunhuran ang kapasidad sa parasitiko ug mapaayo ang pagkalain.

Base Substrate: Silicon o polycrystalline SiC alang sa mekanikal nga suporta

Mga kabtangan sa SiCOI wafer

Mga Kinaiya sa Elektrisidad Wide Bandgap (3.2 eV para sa 4H-SiC): Makapahimo sa taas nga breakdown boltahe (> 10 × mas taas kay sa silicon) .Pagpamenos sa leakage nga mga sulog, pagpausbaw sa kahusayan sa mga power device.

Taas nga Electron Mobility:~900 cm²/V·s (4H-SiC) vs. ~1,400 cm²/V·s (Si), pero mas maayo nga high-field performance.

Ubos nga Pagsukol:Ang mga transistor nga nakabase sa SiCOI (pananglitan, mga MOSFET) nagpakita sa mas ubos nga pagkawala sa conduction.

Maayo nga Insulasyon:Ang gilubong nga oxide (SiO₂) o diamante nga layer nagpamenos sa parasitic capacitance ug crosstalk.

Thermal PropertiesTaas nga Thermal Conductivity:SiC (~ 490 W / m · K alang sa 4H-SiC) kumpara sa Si (~ 150 W / m · K) .Ang diamante (kon gigamit isip insulator) mahimong molapas sa 2,000 W / m · K, pagpausbaw sa pagkawala sa kainit.

Thermal Stability:Naglihok nga kasaligan sa> 300 ° C (vs. ~ 150 ° C para sa silicon). Gipamub-an ang mga kinahanglanon sa pagpabugnaw sa power electronics.

3. Mechanical ug Chemical PropertiesGrabe nga Katig-a (~ 9.5 Mohs): Makasukol sa pagsul-ob, nga naghimo sa SiCOI nga lig-on alang sa mapintas nga mga palibot.

Kemikal nga Inertness:Makasukol sa oksihenasyon ug kaagnasan, bisan sa acidic/alkaline nga kondisyon.

Ubos nga Thermal Expansion:Maayo nga pagkapareha sa ubang mga materyal nga taas ang temperatura (pananglitan, GaN).

4. Structural nga Bentaha (vs. Bulk SiC o SOI)

Gipamub-an ang mga pagkawala sa substrate:Ang insulating layer nagpugong sa kasamtangan nga pagtulo sa substrate.

Gipauswag nga Pagganap sa RF:Ang ubos nga parasitic capacitance makahimo sa mas paspas nga pagbalhin (mapuslanon alang sa 5G/mmWave device).

Flexible nga Disenyo:Ang nipis nga ibabaw nga layer sa SiC nagtugot alang sa na-optimize nga pag-scale sa aparato (pananglitan, mga ultra-manipis nga kanal sa mga transistor).

Pagkumpara sa SOI & Bulk SiC

Property	SiCOI	SOI (Si/SiO₂/Si)	Daghang SiC
Bandgap	3.2 eV (SiC)	1.1 eV (Si)	3.2 eV (SiC)
Thermal Conductivity	Taas (SiC + diamante)	Ubos (SiO₂ naglimite sa pag-agos sa kainit)	Taas (SiC lang)
Pagkaguba nga Boltahe	Taas kaayo	Kasarangan	Taas kaayo
Gasto	Mas taas	Ubos	Pinakataas (puro SiC)

Mga aplikasyon sa SiCOI wafer

Power Electronics
Ang mga wafer sa SiCOI kaylap nga gigamit sa high-voltage ug high-power nga semiconductor device sama sa MOSFETs, Schottky diodes, ug power switch. Ang lapad nga bandgap ug taas nga breakdown nga boltahe sa SiC makapahimo sa episyente nga pagkakabig sa kuryente nga adunay pagkunhod sa mga pagkawala ug gipaayo nga thermal performance.

Radio Frequency (RF) Devices
Ang insulating layer sa SiCOI wafers nagpamenos sa parasitic capacitance, nga naghimo kanila nga angay alang sa high-frequency transistor ug amplifier nga gigamit sa telecommunications, radar, ug 5G nga mga teknolohiya.

Mga Sistema sa Microelectromechanical (MEMS)
Ang mga wafer sa SiCOI naghatag usa ka lig-on nga plataporma alang sa paggama sa mga sensor sa MEMS ug mga actuator nga kasaligan nga naglihok sa mapintas nga mga palibot tungod sa pagkadili-matinahuron sa kemikal ug kusog sa mekanikal sa SiC.

Taas nga Temperatura nga Elektroniko
Gitugotan sa SiCOI ang mga elektroniko nga nagmintinar sa pasundayag ug kasaligan sa taas nga temperatura, nakabenepisyo sa automotive, aerospace, ug mga aplikasyon sa industriya kung diin napakyas ang naandan nga mga aparato nga silicon.

Photonic ug Optoelectronic Devices
Ang kombinasyon sa mga optical nga kabtangan sa SiC ug ang insulating layer nagpadali sa paghiusa sa mga photonic circuit nga adunay gipauswag nga pagdumala sa thermal.

Radiation-Gahi nga Elektroniko
Tungod sa kinaiyanhon nga pagtugot sa radiation sa SiC, ang mga wafer sa SiCOI maayo alang sa mga aplikasyon sa wanang ug nukleyar nga nanginahanglan mga aparato nga makasukol sa mga palibot nga adunay taas nga radiation.

SiCOI wafer's Q&A

Q1: Unsa ang SiCOI wafer?

A: Ang SiCOI nagpasabut sa Silicon Carbide-on-Insulator. Kini usa ka semiconductor wafer structure diin ang nipis nga layer sa silicon carbide (SiC) gigapos ngadto sa insulating layer (kasagaran silicon dioxide, SiO₂), nga gisuportahan sa usa ka silicon substrate. Kini nga istruktura naghiusa sa maayo kaayo nga mga kabtangan sa SiC nga adunay pagkalainlain sa elektrisidad gikan sa insulator.

Q2: Unsa ang mga nag-unang bentaha sa SiCOI wafers?

A: Ang mga nag-unang bentaha naglakip sa taas nga breakdown boltahe, lapad nga bandgap, maayo kaayo nga thermal conductivity, labaw nga mekanikal nga katig-a, ug pagkunhod sa parasitic capacitance salamat sa insulating layer. Nagdala kini sa mas maayo nga pasundayag sa aparato, kahusayan, ug kasaligan.

Q3: Unsa ang kasagaran nga mga aplikasyon sa SiCOI wafers?

A: Gigamit kini sa power electronics, high-frequency RF device, MEMS sensors, high-temperature electronics, photonic device, ug radiation-hardened electronics.