SICOI (Silicon Carbide on Insulator) Wafers SiC Film ON Silicon

Maikling Paglalarawan:

Ang mga wafer ng Silicon Carbide on Insulator (SICOI) ay mga susunod na henerasyong semiconductor substrates na nagsasama ng superior na pisikal at elektronikong katangian ng silicon carbide (SiC) sa mga natatanging katangian ng electrical isolation ng isang insulating buffer layer, tulad ng silicon dioxide (SiO₂) o silicon nitride (Si₃N₄). Ang isang tipikal na SICOI wafer ay binubuo ng isang manipis na epitaxial SiC layer, isang intermediate insulating film, at isang sumusuportang base substrate, na maaaring alinman sa silicon o SiC.

Magpadala ng email sa amin

Mga tampok

Detalyadong Diagram

Pagpapakilala ng Silicon Carbide on Insulator (SICOI) wafers

Ang hybrid na istrukturang ito ay inengineered upang matugunan ang mahigpit na hinihingi ng high-power, high-frequency, at high-temperature na electronic device. Sa pamamagitan ng pagsasama ng isang insulating layer, pinapaliit ng mga wafer ng SICOI ang parasitic capacitance at pinipigilan ang mga leakage currents, sa gayo'y tinitiyak ang mas mataas na operating frequency, mas mahusay na kahusayan, at pinabuting thermal management. Ang mga benepisyong ito ay nagpapahalaga sa kanila sa mga sektor gaya ng mga de-kuryenteng sasakyan, 5G telecommunication infrastructure, aerospace system, advanced RF electronics, at MEMS sensor technologies.

Prinsipyo ng Produksyon ng SICOI Wafers

SICOI (Silicon Carbide on Insulator) wafers ay ginawa sa pamamagitan ng advancedwafer bonding at proseso ng pagnipis:

Paglago ng SiC Substrate– Isang de-kalidad na single-crystal SiC wafer (4H/6H) ang inihanda bilang donor material.
Insulating Layer Deposition– Ang isang insulating film (SiO₂ o Si₃N₄) ay nabuo sa carrier wafer (Si o SiC).
Wafer Bonding– Ang SiC wafer at ang carrier wafer ay pinagsama sa ilalim ng mataas na temperatura o tulong sa plasma.
Pagnipis at Pagpapakintab– Ang SiC donor wafer ay pinanipis hanggang sa ilang micrometer at pinakintab upang makamit ang isang atomically smooth na ibabaw.
Pangwakas na Inspeksyon– Ang nakumpletong SICOI wafer ay sinubok para sa pagkakapareho ng kapal, pagkamagaspang sa ibabaw, at pagganap ng pagkakabukod.

Sa pamamagitan ng prosesong ito, amanipis na aktibong layer ng SiCna may mahusay na mga katangian ng elektrikal at thermal ay pinagsama sa isang insulating film at isang substrate ng suporta, na lumilikha ng isang high-performance na platform para sa susunod na henerasyon na kapangyarihan at mga RF device.

Mga Pangunahing Kalamangan ng SICOI Wafers

Kategorya ng Tampok	Teknikal na Katangian	Mga Pangunahing Benepisyo
Materyal na Istraktura	4H/6H-SiC aktibong layer + insulating film (SiO₂/Si₃N₄) + Si o SiC carrier	Nakakamit ang malakas na paghihiwalay ng kuryente, binabawasan ang pagkagambala ng parasitiko
Mga Katangian ng Elektrisidad	Mataas na lakas ng pagkasira (>3 MV/cm), mababang pagkawala ng dielectric	Na-optimize para sa high-voltage at high-frequency na operasyon
Mga Thermal Property	Thermal conductivity hanggang 4.9 W/cm·K, stable sa itaas 500°C	Epektibong pagwawaldas ng init, mahusay na pagganap sa ilalim ng malupit na mga thermal load
Mga Katangiang Mekanikal	Matinding tigas (Mohs 9.5), mababang koepisyent ng thermal expansion	Matatag laban sa stress, pinahuhusay ang mahabang buhay ng device
Kalidad ng Ibabaw	Napakakinis na ibabaw (Ra <0.2 nm)	Nagpo-promote ng walang depektong epitaxy at maaasahang paggawa ng device
Pagkakabukod	Resistivity >10¹⁴ Ω·cm, mababang leakage current	Maaasahang operasyon sa RF at high-voltage isolation application
Sukat at Pag-customize	Magagamit sa 4, 6, at 8-pulgadang mga format; SiC kapal 1–100 μm; pagkakabukod 0.1-10 μm	Flexible na disenyo para sa iba't ibang mga kinakailangan sa aplikasyon

Mga Pangunahing Lugar ng Aplikasyon

Sektor ng Application	Mga Karaniwang Kaso ng Paggamit	Mga Kalamangan sa Pagganap
Power Electronics	EV inverter, charging station, pang-industriyang power device	Mataas na breakdown boltahe, nabawasan ang pagkawala ng switching
RF at 5G	Mga power amplifier ng base station, mga bahagi ng millimeter-wave	Mababang mga parasitiko, sumusuporta sa GHz-range na mga operasyon
Mga Sensor ng MEMS	Mga sensor ng presyon ng malupit na kapaligiran, navigation-grade MEMS	Mataas na thermal stability, lumalaban sa radiation
Aerospace at Depensa	Mga komunikasyon sa satellite, mga module ng kapangyarihan ng avionics	Pagiging maaasahan sa matinding temperatura at pagkakalantad sa radiation
Smart Grid	HVDC converter, solid-state circuit breaker	Ang mataas na pagkakabukod ay nagpapaliit ng pagkawala ng kuryente
Optoelectronics	Mga UV LED, mga substrate ng laser	Ang mataas na mala-kristal na kalidad ay sumusuporta sa mahusay na paglabas ng liwanag

Paggawa ng 4H-SiCOI

Ang produksyon ng 4H-SiCOI wafers ay nakakamit sa pamamagitan ngwafer bonding at thinning na proseso, na nagpapagana ng mataas na kalidad na mga insulating interface at walang depekto na mga aktibong layer ng SiC.

a: Schematic ng 4H-SiCOI material platform fabrication.
b: Larawan ng 4-inch 4H-SiCOI wafer na gumagamit ng bonding at thinning; minarkahan ang mga depektong zone.
c: Pagkakatulad ng pagkakatulad ng kapal ng substrate ng 4H-SiCOI.
d: Optical na imahe ng isang 4H-SiCOI die.
e: Daloy ng proseso para sa paggawa ng SiC microdisk resonator.
f: SEM ng isang nakumpletong microdisk resonator.
g: Pinalaki ang SEM na nagpapakita ng sidewall ng resonator; Ang AFM inset ay naglalarawan ng nanoscale surface smoothness.
h: Cross-sectional SEM na naglalarawan ng parabolic na hugis sa itaas na ibabaw.

FAQ sa SICOI Wafers

Q1: Ano ang mga pakinabang ng SICOI wafers kaysa sa tradisyonal na SiC wafers?
A1: Hindi tulad ng karaniwang mga substrate ng SiC, ang mga wafer ng SICOI ay may kasamang insulating layer na nagpapababa ng parasitic capacitance at leakage currents, na humahantong sa mas mataas na kahusayan, mas mahusay na pagtugon sa frequency, at mahusay na thermal performance.

Q2: Anong mga laki ng wafer ang karaniwang available?
A2: Ang mga SICOI wafer ay karaniwang ginagawa sa 4-inch, 6-inch, at 8-inch na format, na may customized na SiC at insulating layer na available depende sa mga kinakailangan ng device.

Q3: Aling mga industriya ang higit na nakikinabang mula sa SICOI wafers?
A3: Kabilang sa mga pangunahing industriya ang power electronics para sa mga de-kuryenteng sasakyan, RF electronics para sa 5G network, MEMS para sa aerospace sensor, at optoelectronics gaya ng UV LEDs.

Q4: Paano pinapabuti ng insulating layer ang performance ng device?
A4: Pinipigilan ng insulating film (SiO₂ o Si₃N₄) ang kasalukuyang pagtagas at binabawasan ang electrical cross-talk, na nagbibigay-daan sa mas mataas na boltahe na tibay, mas mahusay na paglipat, at nabawasan ang pagkawala ng init.

Q5: Ang mga SICOI wafer ba ay angkop para sa mga application na may mataas na temperatura?
A5: Oo, na may mataas na thermal conductivity at resistensya na higit sa 500°C, ang SICOI wafers ay idinisenyo upang gumana nang maaasahan sa ilalim ng matinding init at sa malupit na kapaligiran.

Q6: Maaari bang ipasadya ang mga wafer ng SICOI?
A6: Talagang. Nag-aalok ang mga tagagawa ng mga pinasadyang disenyo para sa mga partikular na kapal, antas ng doping, at mga kumbinasyon ng substrate upang matugunan ang magkakaibang mga pangangailangan sa pananaliksik at industriya.

Nakaraan: Diamond Wire Cutting Machine para sa SiC | Sapiro | Kuwarts | Salamin

Susunod: Multi-Wire Diamond Sawing Machine para sa SiC Sapphire Ultra-Hard Brittle Materials