Wafer SiCOI 4 pous 6 pous HPSI SiC SiO2 Si subatrate estrikti
Estrikti waf SiCOI a
HPB (High-Performance Bonding) BIC (Bonded Integrated Circuit) ak SOD (Silicon-on-Diamond oubyen teknoloji ki sanble ak Silicon-on-Insulator). Li gen ladan l:
Metrik pèfòmans:
Lis paramèt tankou presizyon, kalite erè (pa egzanp, "Pa gen erè," "Distans valè"), ak mezi epesè (pa egzanp, "Epesè kouch dirèk/kg").
Yon tablo ak valè nimerik (petèt paramèt eksperimantal oswa pwosesis) anba tit tankou "ADDR/SYGBDT," "10/0," elatriye.
Done sou epesè kouch:
Antre repetitif vaste ki make "Epesè L1 (A)" rive nan "Epesè L270 (A)" (pwobableman an Ångströms, 1 Å = 0.1 nm).
Sijere yon estrikti milti-kouch ak kontwòl epesè presi pou chak kouch, tipik nan wafer semi-kondiktè avanse.
Estrikti wafer SiCOI
SiCOI (Silicon Carbide on Insulator) se yon estrikti waf espesyalize ki konbine Silisyòm Carbide (SiC) ak yon kouch izolan, menm jan ak SOI (Silicon-on-Insulator) men optimize pou aplikasyon gwo puisans/wo tanperati. Karakteristik prensipal yo:
Konpozisyon kouch:
Kouch Anwo: Monokristal Silisyòm Karbid (SiC) pou gwo mobilite elektwon ak estabilite tèmik.
Izolan antere: Tipikman SiO₂ (oksid) oswa dyaman (nan SOD) pou diminye kapasitans parazit epi amelyore izolasyon.
Substra baz: Silisyòm oswa SiC polikristalin pou sipò mekanik
Pwopriyete waf SiCOI yo
Pwopriyete elektrik Gwo espas bann (3.2 eV pou 4H-SiC): Pèmèt yon vòltaj pann ki wo (>10 fwa pi wo pase silikon). Diminye kouran flit, amelyore efikasite nan aparèy pouvwa yo.
Mobilite Elektwon Segondè:~900 cm²/V·s (4H-SiC) vs. ~1,400 cm²/V·s (Si), men pi bon pèfòmans nan gwo chan.
Rezistans ki ba:Tranzistò ki baze sou SiCOI (pa egzanp, MOSFET) yo montre pi ba pèt kondiksyon.
Ekselan izolasyon:Kouch oksid (SiO₂) oswa kouch dyaman ki antere a minimize kapasitans parazit ak diafoni.
- Pwopriyete tèmikSegondè Konduktivite Tèmik: SiC (~490 W/m·K pou 4H-SiC) vs. Si (~150 W/m·K). Dyaman (si yo itilize li kòm izolan) ka depase 2,000 W/m·K, sa ki amelyore disipasyon chalè.
Estabilite tèmik:Fonksyone yon fason fyab nan plis pase 300 °C (kont apeprè 150 °C pou silikon). Diminye bezwen refwadisman nan elektwonik pouvwa.
3. Pwopriyete mekanik ak chimikDite ekstrèm (~9.5 Mohs): Reziste mete, sa ki fè SiCOI dirab pou anviwònman difisil.
Inètite Chimik:Reziste oksidasyon ak korozyon, menm nan kondisyon asid/alkalin.
Ekspansyon tèmik ki ba:Konpatib byen ak lòt materyèl ki reziste tanperati ki wo (pa egzanp, GaN).
4. Avantaj estriktirèl (konpare ak SiC an gwo oswa SOI)
Pèt Substra Redwi:Kouch izolan an anpeche flit kouran nan substrat la.
Pèfòmans RF amelyore:Kapasitans parazit ki pi ba pèmèt yon komitasyon pi rapid (itil pou aparèy 5G/mmWave).
Konsepsyon fleksib:Kouch mens SiC anlè a pèmèt optimize adaptasyon aparèy la (pa egzanp, chanèl ultra-mens nan tranzistò).
Konparezon ak SOI ak SiC an gwo
| Pwopriyete | SiCOI | SOI (Si/SiO₂/Si) | SiC an gwo |
| Espas bann | 3.2 eV (SiC) | 1.1 eV (Si) | 3.2 eV (SiC) |
| Konduktivite tèmik | Segondè (SiC + dyaman) | Ba (SiO₂ limite koule chalè) | Segondè (SiC sèlman) |
| Vòltaj Pann | Trè wo | Modere | Trè wo |
| Pri | Pi wo | Pi ba | Pi wo (SiC pi) |
Aplikasyon pou waf SiCOI yo
Elektwonik pouvwa
Waf SiCOI yo lajman itilize nan aparèy semi-kondiktè ki gen gwo vòltaj ak gwo puisans tankou MOSFET, dyòd Schottky, ak switch pouvwa. Gwo espas bann ak gwo vòltaj pann SiC a pèmèt yon konvèsyon pouvwa efikas ak pèt redwi ak yon pèfòmans tèmik amelyore.
Aparèy Frekans Radyo (RF)
Kouch izolan ki nan waf SiCOI yo diminye kapasitans parazit, sa ki fè yo apwopriye pou tranzistò ak anplifikatè wo-frekans yo itilize nan teknoloji telekominikasyon, rada, ak 5G.
Sistèm Mikwoelektromekanik (MEMS)
Gavlèt SiCOI yo bay yon platfòm solid pou fabrike detèktè ak aktuateur MEMS ki fonksyone yon fason fyab nan anviwònman difisil akòz inaktivite chimik ak fòs mekanik SiC la.
Elektwonik ki gen gwo tanperati
SiCOI pèmèt elektwonik ki kenbe pèfòmans ak fyab nan tanperati ki wo, pou benefisye aplikasyon otomobil, ayewospasyal ak endistriyèl kote aparèy silikon konvansyonèl yo echwe.
Aparèy Fotonik ak Optoelektwonik
Konbinezon pwopriyete optik SiC yo ak kouch izolan an fasilite entegrasyon sikui fotonik yo ak yon jesyon tèmik amelyore.
Elektwonik ki ranfòse kont radyasyon
Akòz tolerans natirèl SiC a pou radyasyon, waf SiCOI yo ideyal pou aplikasyon espasyal ak nikleyè ki mande aparèy ki reziste anviwònman ki gen anpil radyasyon.
Kesyon ak repons sou waf SiCOI yo
K1: Ki sa ki yon waf SiCOI?
A: SiCOI vle di Silisyòm Karbid sou Izolan. Li se yon estrikti waf semi-kondiktè kote yon kouch mens Silisyòm Karbid (SiC) kole sou yon kouch izolan (anjeneral diyoksid Silisyòm, SiO₂), ki sipòte pa yon substra Silisyòm. Estrikti sa a konbine pwopriyete ekselan SiC ak izolasyon elektrik ak izolan an.
K2: Ki prensipal avantaj waf SiCOI yo?
A: Avantaj prensipal yo enkli vòltaj pann ki wo, gwo espas bann, ekselan konduktivite tèmik, dite mekanik siperyè, ak kapasite parazit redwi gras a kouch izolan an. Sa mennen nan amelyorasyon nan pèfòmans, efikasite ak fyab aparèy la.
K3: Ki aplikasyon tipik pou waf SiCOI yo?
A: Yo itilize yo nan elektwonik pouvwa, aparèy RF wo-frekans, detèktè MEMS, elektwonik tanperati wo, aparèy fotonik, ak elektwonik ki ranfòse pa radyasyon.
Dyagram detaye
