SiCOI வேஃபர் 4 அங்குல 6 அங்குல HPSI SiC SiO2 Si சப்அட்ரேட் அமைப்பு

SiCOI வேஃபர் 4 அங்குலம் 6 அங்குலம் HPSI SiC SiO2 Si சப்அட்ரேட் அமைப்பு சிறப்பு படம்

குறுகிய விளக்கம்:

இந்த ஆய்வறிக்கை சிலிக்கான் கார்பைடு-ஆன்-இன்சுலேட்டர் (SiCOI) வேஃபர்களின் விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது, குறிப்பாக சிலிக்கான் (Si) அடி மூலக்கூறுகளின் மேல் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (SiO₂) இன்சுலேடிங் அடுக்குகளில் பிணைக்கப்பட்ட உயர்-தூய்மை அரை-இன்சுலேடிங் (HPSI) சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) அடுக்குகளைக் கொண்ட 4-அங்குல மற்றும் 6-அங்குல அடி மூலக்கூறுகளில் கவனம் செலுத்துகிறது. SiCOI அமைப்பு SiC இன் விதிவிலக்கான மின், வெப்ப மற்றும் இயந்திர பண்புகளை ஆக்சைடு அடுக்கின் மின் தனிமைப்படுத்தும் நன்மைகள் மற்றும் சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறின் இயந்திர ஆதரவுடன் ஒருங்கிணைக்கிறது. HPSI SiC ஐப் பயன்படுத்துவது அடி மூலக்கூறு கடத்துதலைக் குறைப்பதன் மூலமும் ஒட்டுண்ணி இழப்புகளைக் குறைப்பதன் மூலமும் சாதன செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, இந்த வேஃபர்களை அதிக சக்தி, உயர்-அதிர்வெண் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை குறைக்கடத்தி பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது. இந்த பல அடுக்கு கட்டமைப்பின் உற்பத்தி செயல்முறை, பொருள் பண்புகள் மற்றும் கட்டமைப்பு நன்மைகள் விவாதிக்கப்படுகின்றன, அடுத்த தலைமுறை மின் மின்னணுவியல் மற்றும் மைக்ரோ-எலக்ட்ரோமெக்கானிக்கல் அமைப்புகளுக்கு (MEMS) அதன் பொருத்தத்தை வலியுறுத்துகின்றன. இந்த ஆய்வு 4-இன்ச் மற்றும் 6-இன்ச் SiCOI வேஃபர்களின் பண்புகள் மற்றும் சாத்தியமான பயன்பாடுகளையும் ஒப்பிட்டு, மேம்பட்ட குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கான அளவிடுதல் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு வாய்ப்புகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

எங்களுக்கு மின்னஞ்சல் அனுப்பவும்

அம்சங்கள்

SiCOI வேஃபரின் அமைப்பு

HPB (உயர்-செயல்திறன் பிணைப்பு) BIC (பிணைக்கப்பட்ட ஒருங்கிணைந்த சுற்று) மற்றும் SOD (சிலிக்கான்-ஆன்-வைரம் அல்லது சிலிக்கான்-ஆன்-இன்சுலேட்டர் போன்ற தொழில்நுட்பம்). இதில் பின்வருவன அடங்கும்:

செயல்திறன் அளவீடுகள்:

துல்லியம், பிழை வகைகள் (எ.கா., "பிழை இல்லை," "மதிப்பு தூரம்") மற்றும் தடிமன் அளவீடுகள் (எ.கா., "நேரடி-அடுக்கு தடிமன்/கிலோ") போன்ற அளவுருக்களை பட்டியலிடுகிறது.

"ADDR/SYGBDT," "10/0," போன்ற தலைப்புகளின் கீழ் எண் மதிப்புகள் (ஒருவேளை சோதனை அல்லது செயல்முறை அளவுருக்கள்) கொண்ட அட்டவணை.

அடுக்கு தடிமன் தரவு:

"L1 தடிமன் (A)" முதல் "L270 தடிமன் (A)" வரை (Ångströms இல், 1 Å = 0.1 nm ஆக இருக்கலாம்) பெயரிடப்பட்ட விரிவான மீண்டும் மீண்டும் உள்ளீடுகள்.

மேம்பட்ட குறைக்கடத்தி வேஃபர்களில் பொதுவாக, ஒவ்வொரு அடுக்குக்கும் துல்லியமான தடிமன் கட்டுப்பாட்டைக் கொண்ட பல அடுக்கு அமைப்பைப் பரிந்துரைக்கிறது.

SiCOI வேஃபர் அமைப்பு

SiCOI (சிலிக்கான் கார்பைடு ஆன் இன்சுலேட்டர்) என்பது சிலிக்கான் கார்பைடை (SiC) ஒரு இன்சுலேடிங் லேயருடன் இணைக்கும் ஒரு சிறப்பு வேஃபர் கட்டமைப்பாகும், இது SOI (சிலிக்கான்-ஆன்-இன்சுலேட்டர்) போன்றது ஆனால் அதிக சக்தி/உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு உகந்ததாக உள்ளது. முக்கிய அம்சங்கள்:

அடுக்கு கலவை:

மேல் அடுக்கு: அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மைக்கு ஒற்றை-படிக சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC).

புதைக்கப்பட்ட மின்தேக்கி: பொதுவாக SiO₂ (ஆக்சைடு) அல்லது வைரம் (SOD இல்) ஒட்டுண்ணி மின்தேக்கத்தைக் குறைத்து தனிமைப்படுத்தலை மேம்படுத்துகிறது.

அடிப்படை அடி மூலக்கூறு: இயந்திர ஆதரவுக்கான சிலிக்கான் அல்லது பாலிகிரிஸ்டலின் SiC

SiCOI வேஃபரின் பண்புகள்

மின் பண்புகள் பரந்த பட்டை இடைவெளி (4H-SiCக்கு 3.2 eV): அதிக முறிவு மின்னழுத்தத்தை (>சிலிக்கானை விட 10× அதிகமாக) செயல்படுத்துகிறது. கசிவு மின்னோட்டங்களைக் குறைத்து, மின் சாதனங்களில் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம்:~900 செ.மீ²/V·s (4H-SiC) vs. ~1,400 செ.மீ²/V·s (Si), ஆனால் சிறந்த உயர்-புல செயல்திறன்.

குறைந்த எதிர்ப்பு:SiCOI-அடிப்படையிலான டிரான்சிஸ்டர்கள் (எ.கா., MOSFETகள்) குறைந்த கடத்தல் இழப்புகளைக் காட்டுகின்றன.

சிறந்த காப்பு:புதைக்கப்பட்ட ஆக்சைடு (SiO₂) அல்லது வைர அடுக்கு ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு மற்றும் குறுக்குவெட்டைக் குறைக்கிறது.

வெப்ப பண்புகள்அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன்: SiC (4H-SiCக்கு ~490 W/m·K) vs. Si (~150 W/m·K). வைரம் (இன்சுலேட்டராகப் பயன்படுத்தப்பட்டால்) 2,000 W/m·K ஐ விட அதிகமாக இருக்கலாம், இது வெப்பச் சிதறலை அதிகரிக்கிறது.

வெப்ப நிலைத்தன்மை:>300°C இல் (சிலிக்கானுக்கு ~150°C உடன் ஒப்பிடும்போது) நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படுகிறது. மின் மின்னணுவியலில் குளிரூட்டும் தேவைகளைக் குறைக்கிறது.

3. இயந்திர மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்தீவிர கடினத்தன்மை (~9.5 மோஸ்): தேய்மானத்தை எதிர்க்கிறது, கடுமையான சூழல்களுக்கு SiCOI ஐ நீடித்து உழைக்கச் செய்கிறது.

வேதியியல் மந்தநிலை:அமில/கார நிலைகளில் கூட ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் அரிப்பை எதிர்க்கிறது.

குறைந்த வெப்ப விரிவாக்கம்:மற்ற உயர் வெப்பநிலை பொருட்களுடன் (எ.கா. GaN) நன்றாகப் பொருந்துகிறது.

4. கட்டமைப்பு நன்மைகள் (மொத்த SiC அல்லது SOI உடன் ஒப்பிடும்போது)

குறைக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறு இழப்புகள்:காப்பு அடுக்கு அடி மூலக்கூறில் மின்னோட்டம் கசிவதைத் தடுக்கிறது.

மேம்படுத்தப்பட்ட RF செயல்திறன்:குறைந்த ஒட்டுண்ணி மின்தேக்கம் வேகமான மாறுதலை செயல்படுத்துகிறது (5G/mmWave சாதனங்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்).

நெகிழ்வான வடிவமைப்பு:மெல்லிய SiC மேல் அடுக்கு உகந்த சாதன அளவிடுதலை அனுமதிக்கிறது (எ.கா., டிரான்சிஸ்டர்களில் மிக மெல்லிய சேனல்கள்).

SOI & மொத்த SiC உடன் ஒப்பீடு

சொத்து	சிசிஓஐ	SOI (Si/SiO₂/Si)	மொத்த SiC
பேண்ட்கேப்	3.2 eV (SiC)	1.1 eV (Si)	3.2 eV (SiC)
வெப்ப கடத்துத்திறன்	அதிக (SiC + வைரம்)	குறைவு (SiO₂ வெப்ப ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது)	அதிக (SiC மட்டும்)
முறிவு மின்னழுத்தம்	மிக உயர்ந்தது	மிதமான	மிக உயர்ந்தது
செலவு	உயர்ந்தது	கீழ்	மிக உயர்ந்த (தூய SiC)

SiCOI வேஃபரின் பயன்பாடுகள்

பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ்
SiCOI வேஃபர்கள் உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர்-சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனங்களான MOSFETகள், ஷாட்கி டையோடுகள் மற்றும் பவர் சுவிட்சுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. SiC இன் பரந்த பேண்ட்கேப் மற்றும் உயர் முறிவு மின்னழுத்தம் குறைக்கப்பட்ட இழப்புகள் மற்றும் மேம்பட்ட வெப்ப செயல்திறனுடன் திறமையான மின் மாற்றத்தை செயல்படுத்துகின்றன.

ரேடியோ அதிர்வெண் (RF) சாதனங்கள்
SiCOI வேஃபர்களில் உள்ள இன்சுலேடிங் அடுக்கு ஒட்டுண்ணி மின்தேக்கத்தைக் குறைத்து, தொலைத்தொடர்பு, ரேடார் மற்றும் 5G தொழில்நுட்பங்களில் பயன்படுத்தப்படும் உயர் அதிர்வெண் டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் பெருக்கிகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

நுண் மின் இயந்திர அமைப்புகள் (MEMS)
SiC இன் வேதியியல் செயலற்ற தன்மை மற்றும் இயந்திர வலிமை காரணமாக கடுமையான சூழல்களில் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்படும் MEMS சென்சார்கள் மற்றும் ஆக்சுவேட்டர்களை உருவாக்குவதற்கு SiCOI வேஃபர்கள் ஒரு வலுவான தளத்தை வழங்குகின்றன.

உயர் வெப்பநிலை மின்னணுவியல்
உயர்ந்த வெப்பநிலையில் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையைப் பராமரிக்கும் மின்னணு சாதனங்களை SiCOI செயல்படுத்துகிறது, இது வழக்கமான சிலிக்கான் சாதனங்கள் தோல்வியடையும் வாகனம், விண்வெளி மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு பயனளிக்கிறது.

ஃபோட்டானிக் மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள்
SiC இன் ஒளியியல் பண்புகள் மற்றும் மின்கடத்தா அடுக்கின் கலவையானது, மேம்பட்ட வெப்ப மேலாண்மையுடன் ஃபோட்டானிக் சுற்றுகளை ஒருங்கிணைக்க உதவுகிறது.

கதிர்வீச்சு-கடினப்படுத்தப்பட்ட மின்னணுவியல்
SiC இன் உள்ளார்ந்த கதிர்வீச்சு சகிப்புத்தன்மை காரணமாக, SiCOI செதில்கள் அதிக கதிர்வீச்சு சூழல்களைத் தாங்கும் சாதனங்கள் தேவைப்படும் விண்வெளி மற்றும் அணுசக்தி பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும்.

SiCOI வேஃபரின் கேள்வி பதில்

Q1: SiCOI வேஃபர் என்றால் என்ன?

A: SiCOI என்பது சிலிக்கான் கார்பைடு-ஆன்-இன்சுலேட்டரைக் குறிக்கிறது. இது ஒரு குறைக்கடத்தி வேஃபர் அமைப்பாகும், அங்கு சிலிக்கான் கார்பைட்டின் (SiC) ஒரு மெல்லிய அடுக்கு ஒரு காப்பு அடுக்குடன் (பொதுவாக சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு, SiO₂) பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறால் ஆதரிக்கப்படுகிறது. இந்த அமைப்பு SiC இன் சிறந்த பண்புகளை இன்சுலேட்டரிலிருந்து மின் தனிமைப்படுத்தலுடன் இணைக்கிறது.

Q2: SiCOI வேஃபர்களின் முக்கிய நன்மைகள் என்ன?

A: முக்கிய நன்மைகளில் அதிக முறிவு மின்னழுத்தம், பரந்த பட்டை இடைவெளி, சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன், உயர்ந்த இயந்திர கடினத்தன்மை மற்றும் காப்பு அடுக்கு காரணமாக குறைக்கப்பட்ட ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு ஆகியவை அடங்கும். இது மேம்பட்ட சாதன செயல்திறன், செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மைக்கு வழிவகுக்கிறது.

Q3: SiCOI வேஃபர்களின் பொதுவான பயன்பாடுகள் யாவை?

A: அவை மின் மின்னணுவியல், உயர் அதிர்வெண் RF சாதனங்கள், MEMS உணரிகள், உயர் வெப்பநிலை மின்னணுவியல், ஃபோட்டானிக் சாதனங்கள் மற்றும் கதிர்வீச்சு-கடினப்படுத்தப்பட்ட மின்னணுவியல் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.