SICOI (Καρβίδιο του πυριτίου σε μονωτή) Δισκία SiC σε πυρίτιο

Σύντομη Περιγραφή:

Τα πλακίδια καρβιδίου πυριτίου σε μονωτή (SICOI) είναι υποστρώματα ημιαγωγών επόμενης γενιάς που ενσωματώνουν τις ανώτερες φυσικές και ηλεκτρονικές ιδιότητες του καρβιδίου του πυριτίου (SiC) με τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά ηλεκτρικής απομόνωσης ενός μονωτικού στρώματος buffer, όπως το διοξείδιο του πυριτίου (SiO₂) ή το νιτρίδιο του πυριτίου (Si₃N₄). Ένα τυπικό πλακίδιο SICOI αποτελείται από ένα λεπτό επιταξιακό στρώμα SiC, μια ενδιάμεση μονωτική μεμβράνη και ένα υποστηρικτικό υπόστρωμα βάσης, το οποίο μπορεί να είναι είτε πυρίτιο είτε SiC.


Χαρακτηριστικά

Λεπτομερές Διάγραμμα

SICOI 11_副本
SICOI 14_副本2

Εισαγωγή του καρβιδίου του πυριτίου σε πλακίδια μονωτήρα (SICOI)

Τα πλακίδια καρβιδίου πυριτίου σε μονωτή (SICOI) είναι υποστρώματα ημιαγωγών επόμενης γενιάς που ενσωματώνουν τις ανώτερες φυσικές και ηλεκτρονικές ιδιότητες του καρβιδίου του πυριτίου (SiC) με τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά ηλεκτρικής απομόνωσης ενός μονωτικού στρώματος buffer, όπως το διοξείδιο του πυριτίου (SiO₂) ή το νιτρίδιο του πυριτίου (Si₃N₄). Ένα τυπικό πλακίδιο SICOI αποτελείται από ένα λεπτό επιταξιακό στρώμα SiC, μια ενδιάμεση μονωτική μεμβράνη και ένα υποστηρικτικό υπόστρωμα βάσης, το οποίο μπορεί να είναι είτε πυρίτιο είτε SiC.

Αυτή η υβριδική δομή έχει σχεδιαστεί για να καλύπτει τις αυστηρές απαιτήσεις ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής ισχύος, υψηλής συχνότητας και υψηλής θερμοκρασίας. Ενσωματώνοντας ένα μονωτικό στρώμα, οι πλακέτες SICOI ελαχιστοποιούν την παρασιτική χωρητικότητα και καταστέλλουν τα ρεύματα διαρροής, εξασφαλίζοντας έτσι υψηλότερες συχνότητες λειτουργίας, καλύτερη απόδοση και βελτιωμένη θερμική διαχείριση. Αυτά τα οφέλη τις καθιστούν εξαιρετικά πολύτιμες σε τομείς όπως τα ηλεκτρικά οχήματα, οι τηλεπικοινωνιακές υποδομές 5G, τα αεροδιαστημικά συστήματα, τα προηγμένα ηλεκτρονικά RF και οι τεχνολογίες αισθητήρων MEMS.

Αρχή παραγωγής των πλακιδίων SICOI

Τα πλακίδια SICOI (καρβίδιο του πυριτίου σε μονωτή) κατασκευάζονται μέσω προηγμένης τεχνολογίαςδιαδικασία συγκόλλησης και αραίωσης πλακιδίων:

  1. Ανάπτυξη υποστρώματος SiC– Ως υλικό δότης παρασκευάζεται μια υψηλής ποιότητας μονοκρυσταλλική πλακέτα SiC (4H/6H).

  2. Εναπόθεση μονωτικής στρώσης– Μια μονωτική μεμβράνη (SiO₂ ή Si₃N₄) σχηματίζεται στην πλακέτα φορέα (Si ή SiC).

  3. Συγκόλληση πλακιδίων– Η πλακέτα SiC και η πλακέτα φορέα συνδέονται μεταξύ τους υπό υψηλή θερμοκρασία ή με βοήθεια πλάσματος.

  4. Αραίωση & Στίλβωση– Η πλακέτα δότη SiC λεπτύνεται σε μερικά μικρόμετρα και γυαλίζεται για να επιτευχθεί μια ατομικά λεία επιφάνεια.

  5. Τελική Επιθεώρηση– Η ολοκληρωμένη πλακέτα SICOI δοκιμάζεται για ομοιομορφία πάχους, τραχύτητα επιφάνειας και απόδοση μόνωσης.

Μέσω αυτής της διαδικασίας, έναλεπτό ενεργό στρώμα SiCμε εξαιρετικές ηλεκτρικές και θερμικές ιδιότητες συνδυάζεται με μια μονωτική μεμβράνη και ένα υπόστρωμα στήριξης, δημιουργώντας μια πλατφόρμα υψηλής απόδοσης για συσκευές ισχύος και RF επόμενης γενιάς.

SiCOI

Βασικά πλεονεκτήματα των πλακιδίων SICOI

Κατηγορία χαρακτηριστικών Τεχνικά Χαρακτηριστικά Βασικά οφέλη
Δομή Υλικού Ενεργό στρώμα 4H/6H-SiC + μονωτική μεμβράνη (SiO₂/Si₃N₄) + φορέας Si ή SiC Επιτυγχάνει ισχυρή ηλεκτρική απομόνωση, μειώνει τις παρασιτικές παρεμβολές
Ηλεκτρικές Ιδιότητες Υψηλή αντοχή σε διάσπαση (>3 MV/cm), χαμηλή διηλεκτρική απώλεια Βελτιστοποιημένο για λειτουργία υψηλής τάσης και υψηλής συχνότητας
Θερμικές Ιδιότητες Θερμική αγωγιμότητα έως 4,9 W/cm·K, σταθερή πάνω από 500°C Αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας, εξαιρετική απόδοση υπό σκληρά θερμικά φορτία
Μηχανικές Ιδιότητες Εξαιρετική σκληρότητα (Mohs 9,5), χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής Ανθεκτικό στην καταπόνηση, ενισχύει τη μακροζωία της συσκευής
Ποιότητα επιφάνειας Εξαιρετικά λεία επιφάνεια (Ra <0,2 nm) Προωθεί την επιταξία χωρίς ελαττώματα και την αξιόπιστη κατασκευή συσκευών
Μόνωση Αντίσταση >10¹⁴ Ω·cm, χαμηλό ρεύμα διαρροής Αξιόπιστη λειτουργία σε εφαρμογές απομόνωσης RF και υψηλής τάσης
Μέγεθος & Προσαρμογή Διατίθεται σε μεγέθη 4, 6 και 8 ιντσών. Πάχος SiC 1–100 μm. Μόνωση 0,1–10 μm. Ευέλικτος σχεδιασμός για διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής

 

下载

Βασικοί τομείς εφαρμογής

Τομέας Εφαρμογών Τυπικές περιπτώσεις χρήσης Πλεονεκτήματα απόδοσης
Ηλεκτρονικά Ισχύος Μετατροπείς ηλεκτρικών οχημάτων, σταθμοί φόρτισης, βιομηχανικές συσκευές ισχύος Υψηλή τάση διακοπής, μειωμένη απώλεια μεταγωγής
RF & 5G Ενισχυτές ισχύος σταθμού βάσης, εξαρτήματα χιλιοστομετρικών κυμάτων Χαμηλά παρασιτικά, υποστηρίζει λειτουργίες σε εύρος GHz
Αισθητήρες MEMS Αισθητήρες πίεσης για σκληρά περιβάλλοντα, MEMS επιπέδου πλοήγησης Υψηλή θερμική σταθερότητα, ανθεκτικό στην ακτινοβολία
Αεροδιαστημική & Άμυνα Δορυφορικές επικοινωνίες, μονάδες ισχύος αεροηλεκτρονικών συστημάτων Αξιοπιστία σε ακραίες θερμοκρασίες και έκθεση σε ακτινοβολία
Έξυπνο Δίκτυο Μετατροπείς HVDC, διακόπτες κυκλώματος στερεάς κατάστασης Η υψηλή μόνωση ελαχιστοποιεί την απώλεια ισχύος
Οπτοηλεκτρονική UV LED, υποστρώματα λέιζερ Η υψηλή κρυσταλλική ποιότητα υποστηρίζει αποτελεσματική εκπομπή φωτός

Κατασκευή 4H-SiCOI

Η παραγωγή πλακιδίων 4H-SiCOI επιτυγχάνεται μέσωδιαδικασίες συγκόλλησης και αραίωσης πλακιδίων, επιτρέποντας μονωτικές διεπαφές υψηλής ποιότητας και ενεργά στρώματα SiC χωρίς ελαττώματα.

  • aΣχηματική αναπαράσταση της κατασκευής της πλατφόρμας υλικού 4H-SiCOI.

  • bΕικόνα πλακιδίου 4H-SiCOI 4 ιντσών με χρήση συγκόλλησης και αραίωσης· σημειωμένες ζώνες ελαττωμάτων.

  • cΧαρακτηρισμός ομοιομορφίας πάχους του υποστρώματος 4H-SiCOI.

  • dΟπτική εικόνα μήτρας 4H-SiCOI.

  • eΡοή διεργασίας για την κατασκευή ενός συντονιστή μικροδίσκων SiC.

  • f: Ηλεκτρομαγνητική τομογραφία (SEM) ενός ολοκληρωμένου συντονιστή μικροδίσκου.

  • g: Μεγεθυμένο SEM που δείχνει το πλευρικό τοίχωμα του συντονιστή. Το ένθετο AFM απεικονίζει την ομαλότητα της επιφάνειας σε νανοκλίμακα.

  • h: Εγκάρσια τομή SEM που απεικονίζει την παραβολική άνω επιφάνεια.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με τις πλακέτες SICOI

Ε1: Ποια πλεονεκτήματα έχουν οι πλακέτες SICOI σε σχέση με τις παραδοσιακές πλακέτες SiC;
A1: Σε αντίθεση με τα τυπικά υποστρώματα SiC, τα πλακίδια SICOI περιλαμβάνουν ένα μονωτικό στρώμα που μειώνει την παρασιτική χωρητικότητα και τα ρεύματα διαρροής, οδηγώντας σε υψηλότερη απόδοση, καλύτερη απόκριση συχνότητας και ανώτερη θερμική απόδοση.

Ε2: Ποια μεγέθη πλακιδίων είναι συνήθως διαθέσιμα;
A2: Τα πλακίδια SICOI παράγονται συνήθως σε μεγέθη 4 ιντσών, 6 ιντσών και 8 ιντσών, με προσαρμοσμένο πάχος SiC και μονωτικής στρώσης διαθέσιμο ανάλογα με τις απαιτήσεις της συσκευής.

Ε3: Ποιες βιομηχανίες επωφελούνται περισσότερο από τα πλακίδια SICOI;
A3: Οι βασικοί κλάδοι περιλαμβάνουν ηλεκτρονικά ισχύος για ηλεκτρικά οχήματα, ηλεκτρονικά RF για δίκτυα 5G, MEMS για αεροδιαστημικούς αισθητήρες και οπτοηλεκτρονικά όπως τα UV LED.

Ε4: Πώς βελτιώνει η μονωτική στρώση την απόδοση της συσκευής;
A4: Η μονωτική μεμβράνη (SiO₂ ή Si₃N₄) αποτρέπει τη διαρροή ρεύματος και μειώνει την ηλεκτρική διασταυρούμενη επικοινωνία, επιτρέποντας υψηλότερη αντοχή τάσης, πιο αποτελεσματική μεταγωγή και μειωμένη απώλεια θερμότητας.

Ε5: Είναι τα πλακίδια SICOI κατάλληλα για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας;
A5: Ναι, με υψηλή θερμική αγωγιμότητα και αντοχή άνω των 500°C, οι πλακέτες SICOI έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν αξιόπιστα σε ακραίες θερμοκρασίες και σε αντίξοα περιβάλλοντα.

Ε6: Μπορούν τα πλακίδια SICOI να προσαρμοστούν;
A6: Απολύτως. Οι κατασκευαστές προσφέρουν προσαρμοσμένα σχέδια για συγκεκριμένα πάχη, επίπεδα πρόσμιξης και συνδυασμούς υποστρωμάτων για να καλύψουν ποικίλες ερευνητικές και βιομηχανικές ανάγκες.


  • Προηγούμενος:
  • Επόμενος:

  • Γράψτε το μήνυμά σας εδώ και στείλτε το σε εμάς