SICOI (Silicon Carbide on Insulator) Wafers SiC Film သည် Silicon ပေါ်ရှိ
အသေးစိတ် ပုံကြမ်း
Silicon Carbide on Insulator (SICOI) wafers မိတ်ဆက်
Silicon Carbide on Insulator (SICOI) wafers များသည် silicon carbide (SiC) ၏ သာလွန်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် အီလက်ထရွန်နစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေါင်းစပ်ထားသော ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (SiO₂) သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ် (Si₂) ကဲ့သို့ လျှပ်ကာကြားခံအလွှာ၏ ထူးခြားသောလျှပ်စစ်အထီးကျန်လက္ခဏာများဖြစ်သည်။ ပုံမှန် SICOI wafer တွင် ပါးလွှာသော epitaxial SiC အလွှာ၊ အလယ်အလတ် insulating film နှင့် silicon သို့မဟုတ် SiC ဖြစ်နိုင်သည့် အခြေခံအလွှာတစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။
ဤပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် စွမ်းအားမြင့်၊ ကြိမ်နှုန်းမြင့်၊ နှင့် အပူချိန်မြင့် အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းများ၏ တင်းကြပ်သောတောင်းဆိုချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် အင်ဂျင်နီယာချုပ်ဖြစ်သည်။ ကာရံအလွှာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် SICOI wafers များသည် ကပ်ပါးကောင်ရေကို လျှော့ချပေးပြီး ယိုစိမ့်သောရေစီးကြောင်းများကို ဖိနှိပ်ထားသောကြောင့် ပိုမိုမြင့်မားသော လည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းများ၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော ထိရောက်မှုနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပူစီမံခန့်ခွဲမှုတို့ကို ရရှိစေပါသည်။ အဆိုပါအကျိုးခံစားခွင့်များသည် လျှပ်စစ်ကားများ၊ 5G ဆက်သွယ်ရေးအခြေခံအဆောက်အအုံ၊ အာကာသယာဉ်စနစ်များ၊ အဆင့်မြင့် RF အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများနှင့် MEMS အာရုံခံနည်းပညာများကဲ့သို့သော ကဏ္ဍများတွင် ၎င်းတို့ကို အလွန်တန်ဖိုးရှိစေသည်။
SICOI Wafers များ၏ ထုတ်လုပ်မှုအခြေခံမူ
SICOI (Silicon Carbide on Insulator) wafers များကို ခေတ်မီစွာ ထုတ်လုပ်ထားပါသည်။wafer bonding နှင့် thinning လုပ်ငန်းစဉ်:
-
SiC Substrate ကြီးထွားမှု- အရည်အသွေးမြင့် တစ်ခုတည်းသော Crystal SiC wafer (4H/6H) ကို အလှူရှင်ပစ္စည်းအဖြစ် ပြင်ဆင်ထားပါသည်။
-
Insulating Layer Deposition ၊- လျှပ်ကာဖလင် (SiO₂ သို့မဟုတ် Si₃N₄) ကို သယ်ဆောင်သည့် wafer (Si သို့မဟုတ် SiC) ပေါ်တွင် ဖွဲ့စည်းထားသည်။
-
Wafer Bonding- SiC wafer နှင့် carrier wafer သည် မြင့်မားသော အပူချိန် သို့မဟုတ် ပလာစမာအကူအညီဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။
-
ပါးလွှာခြင်းနှင့် ပွတ်ခြင်း။- SiC အလှူရှင် wafer သည် အက်တမ် ချောမွေ့သော မျက်နှာပြင်ကို ရရှိရန်အတွက် မိုက်ခရိုမီတာ အနည်းငယ်အထိ ပါးလွှာပြီး ပွတ်တိုက်သည်။
-
နောက်ဆုံးစစ်ဆေးရေး- ပြီးစီးသွားသော SICOI wafer အား အထူတူညီမှု၊ မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုနှင့် လျှပ်ကာများ၏စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် စမ်းသပ်ထားသည်။
ဤလုပ်ငန်းစဉ်မှတဆင့်, aပါးလွှာသော တက်ကြွသော SiC အလွှာအလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်နှင့် အပူဓာတ်ဂုဏ်သတ္တိများဖြင့် လျှပ်ကာဖလင်နှင့် အထောက်အပံ့အလွှာတစ်ခုဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားပြီး မျိုးဆက်သစ်ပါဝါနှင့် RF စက်များအတွက် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ပလပ်ဖောင်းကို ဖန်တီးထားသည်။
SICOI Wafers ၏ အဓိက အားသာချက်များ
| ထူးခြားချက် အမျိုးအစား | နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာ လက္ခဏာရပ်များ | အဓိက အကျိုးကျေးဇူးများ |
|---|---|---|
| ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံ | 4H/6H-SiC တက်ကြွသောအလွှာ + လျှပ်ကာဖလင် (SiO₂/Si₃N₄) + Si သို့မဟုတ် SiC ကယ်ရီယာ | ပြင်းထန်သော လျှပ်စစ်အထီးကျန်မှုကို ရရှိစေပြီး ကပ်ပါးဝင်ရောက်မှုကို လျှော့ချပေးသည်။ |
| လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများ | မြင့်မားသောပြိုကွဲနိုင်မှုစွမ်းအား (> 3 MV/cm)၊ dielectric ဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးသည်။ | ဗို့အားမြင့် နှင့် ကြိမ်နှုန်းမြင့် လုပ်ဆောင်ချက်အတွက် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင် ပြုလုပ်ထားသည်။ |
| အပူဂုဏ်သတ္တိများ | အပူချိန် 4.9 W/cm·K အထိ၊ 500°C အထက်တွင် တည်ငြိမ်သည်။ | ထိရောက်သောအပူကိုစွန့်ထုတ်ခြင်း၊ ပြင်းထန်သောအပူရှိန်များအောက်တွင်ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည် |
| စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ | လွန်ကဲ မာကျောမှု (Mohs 9.5)၊ အပူချဲ့ထွင်မှု နည်းပါးသည်။ | ဖိစီးမှုဒဏ်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး စက်ပစ္စည်း၏သက်တမ်းကို တိုးမြှင့်ပေးသည်။ |
| မျက်နှာပြင်အရည်အသွေး | အလွန်ချောမွေ့သော မျက်နှာပြင် (Ra <0.2 nm) | အပြစ်အနာအဆာကင်းသော epitaxy နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရသော စက်ပစ္စည်းဖန်တီးမှုကို အားပေးသည်။ |
| လျှပ်ကာ | ခုခံနိုင်စွမ်း >10¹⁴ Ω·စင်တီမီတာ၊ ယိုစိမ့်လျှပ်စီးကြောင်းနည်းပါးသည်။ | RF နှင့် high-voltage isolation applications များတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရသော လုပ်ဆောင်မှု |
| အရွယ်အစားနှင့် စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်ခြင်း။ | 4၊ 6 နှင့် 8 လက်မ ဖော်မတ်များဖြင့် ရနိုင်သည်။ SiC အထူ 1-100 μm; လျှပ်ကာ 0.1-10 μm | ကွဲပြားခြားနားသောလျှောက်လွှာလိုအပ်ချက်များအတွက် Flexible ဒီဇိုင်း |
အဓိက အသုံးချဧရိယာများ
| လျှောက်လွှာကဏ္ဍ | ပုံမှန်အသုံးပြုမှုကိစ္စများ | စွမ်းဆောင်ရည် အားသာချက်များ |
|---|---|---|
| ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ် | EV အင်ဗာတာများ၊ အားသွင်းစခန်းများ၊ စက်မှုစွမ်းအင်သုံး စက်များ | မြင့်မားသောပြိုကွဲဗို့အား၊ ကူးပြောင်းမှုဆုံးရှုံးမှုကိုလျှော့ချ |
| RF နှင့် 5G | Base station power amplifiers ၊ millimeter-wave အစိတ်အပိုင်းများ | ကပ်ပါးကောင်နည်းပါးသော၊ GHz အကွာအဝေးလုပ်ဆောင်ချက်များကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ |
| MEMS အာရုံခံကိရိယာများ | ကြမ်းတမ်းသောပတ်ဝန်းကျင်ဖိအားအာရုံခံကိရိယာများ၊ လမ်းညွှန်မှုအဆင့် MEMS | မြင့်မားသောအပူတည်ငြိမ်မှု၊ ရောင်ခြည်ဒဏ်ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ |
| လေကြောင်းနှင့် ကာကွယ်ရေး | ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေး၊ avionics ပါဝါ modules | ပြင်းထန်သောအပူချိန်နှင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ထိတွေ့မှုတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရမှု |
| စမတ်ဂရစ် | HVDC converters များ၊ solid-state circuit breakers များ | မြင့်မားသော insulation သည် ပါဝါဆုံးရှုံးမှုကို နည်းပါးစေသည်။ |
| Optoelectronics | UV LED များ၊ လေဆာအလွှာများ | မြင့်မားသောပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးသည် ထိရောက်သောအလင်းထုတ်လွှတ်မှုကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ |
4H-SiCOI ထုတ်လုပ်မှု
4H-SiCOI wafers များ၏ထုတ်လုပ်မှုကိုအောင်မြင်သည်။wafer bonding နှင့် thinning လုပ်ငန်းစဉ်များအရည်အသွေးမြင့် လျှပ်ကာအင်တာဖေ့စ်များနှင့် အပြစ်အနာအဆာကင်းသော SiC တက်ကြွသောအလွှာများကို ဖွင့်ပေးသည်။
-
a: 4H-SiCOI ပစ္စည်းပလပ်ဖောင်းဖန်တီးမှု၏ ဇယားကွက်။
-
bချည်နှောင်ခြင်းနှင့် ပါးလွှာခြင်းကို အသုံးပြု၍ 4 လက်မ 4H-SiCOI wafer ၏ပုံ။ ချို့ယွင်းချက်ဇုန်များကို မှတ်သားထားသည်။
-
c: 4H-SiCOI အလွှာ၏ အထူတူညီမှုလက္ခဏာရပ်။
-
d: 4H-SiCOI သေဆုံးခြင်း၏ အလင်းဓါတ်ပုံ။
-
e: SiC microdisk resonator ကို ဖန်တီးရန်အတွက် လုပ်ငန်းစဉ်စီးဆင်းမှု။
-
f: ပြီးစီးသွားသော microdisk resonator ၏ SEM။
-
g: ချဲ့ထားသော SEM သည် resonator sidewall ကိုပြသခြင်း၊ AFM inset သည် နာနိုစကေး မျက်နှာပြင် ချောမွေ့မှုကို ဖော်ပြသည်။
-
h: မျက်နှာပြင်အပေါ်ပိုင်း SEM သည် parabolic ပုံသဏ္ဍာန်ကို ပုံဖော်ထားသည်။
SICOI Wafers ဆိုင်ရာ FAQ
Q1- SICOI wafer များသည် သမားရိုးကျ SiC wafers များထက် ဘာအားသာချက်များ ရှိပါသလဲ။
A1- စံ SiC အလွှာများနှင့် မတူဘဲ၊ SICOI wafers များတွင် ကပ်ပါးစွမ်းရည်နှင့် ယိုစိမ့်သောရေစီးကြောင်းများကို လျှော့ချပေးသည့် insulating layer ပါ၀င်ပြီး ပိုမိုထိရောက်မှု၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော ကြိမ်နှုန်းတုံ့ပြန်မှုနှင့် သာလွန်သောအပူစွမ်းဆောင်ရည်တို့ကို ရရှိစေသည်။
Q2- ဘယ် wafer အရွယ်အစားကို ပုံမှန်ရရှိနိုင်ပါသလဲ။
A2- SICOI wafers များကို စက်ပစ္စည်းလိုအပ်ချက်ပေါ်မူတည်၍ စိတ်ကြိုက် SiC နှင့် insulating layer thickness တို့ဖြင့် 4-လက်မ၊ 6လက်မနှင့် 8လက်မ ဖော်မတ်များဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားပါသည်။
Q3- SICOI wafers များမှ မည်သည့်စက်မှုလုပ်ငန်းက အကျိုးအမြတ်အများဆုံးလဲ။
A3- အဓိကစက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် လျှပ်စစ်ကားများအတွက် ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများ၊ 5G ကွန်ရက်များအတွက် RF အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများ၊ အာကာသအာရုံခံကိရိယာများအတွက် MEMS နှင့် UV LED များကဲ့သို့သော optoelectronics များ ပါဝင်သည်။
Q4- လျှပ်ကာအလွှာသည် စက်ပစ္စည်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို မည်သို့တိုးတက်စေသနည်း။
A4- လျှပ်ကာဖလင် (SiO₂ သို့မဟုတ် Si₃N₄) သည် လက်ရှိယိုစိမ့်မှုကို ကာကွယ်ပေးပြီး လျှပ်စစ် အပြန်အလှန်စကားပြောခြင်းကို လျှော့ချပေးကာ ဗို့အား ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ပိုမိုထိရောက်သော ကူးပြောင်းမှုနှင့် အပူဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးသည်။
Q5- SICOI wafers များသည် အပူချိန်မြင့်သော အသုံးချမှုများအတွက် သင့်လျော်ပါသလား။
A5- ဟုတ်ကဲ့၊ 500°C ထက်ကျော်လွန်ပြီး မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှုနှင့် ခံနိုင်ရည်ရှိမှုနှင့်အတူ SICOI wafers များသည် ပြင်းထန်သောအပူနှင့် ကြမ်းတမ်းသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ယုံကြည်စိတ်ချစွာလုပ်ဆောင်နိုင်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပါသည်။
Q6: SICOI wafers များကို စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်ပါသလား။
A6: လုံးဝ။ ထုတ်လုပ်သူများသည် ကွဲပြားသော သုတေသနနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးရန်အတွက် သီးခြားအထူများ၊ ဓာတုအဆင့်များနှင့် အလွှာပေါင်းစပ်မှုများအတွက် အံဝင်ခွင်ကျ ဒီဇိုင်းများကို ပေးပါသည်။










