SiCOI-plato 4-cola 6-cola HPSI SiC SiO2 Si-subarata strukturo

Mallonga Priskribo:

Ĉi tiu artikolo prezentas detalan superrigardon de silicikarbido-sur-izolilo (SiCOI) obletoj, specife fokusante al 4-colaj kaj 6-colaj substratoj kun altpurecaj duonizolaĵaj (HPSI) silicikarbido-sur-izolilaj (SiC) tavoloj kunligitaj sur silicidioksidaj (SiO₂) izolaj tavoloj sur silici (Si) substratoj. La SiCOI-strukturo kombinas la esceptajn elektrajn, termikajn kaj mekanikajn ecojn de SiC kun la elektraj izolaj avantaĝoj de la oksida tavolo kaj la mekanika subteno de la silicisubstrato. Utiligante HPSI SiC plibonigas aparatan rendimenton minimumigante substratan konduktadon kaj reduktante parazitajn perdojn, igante ĉi tiujn obletojn idealaj por altpotencaj, altfrekvencaj kaj alttemperaturaj duonkonduktaĵaj aplikoj. La fabrikada procezo, materialaj karakterizaĵoj kaj strukturaj avantaĝoj de ĉi tiu plurtavola konfiguracio estas diskutitaj, emfazante ĝian gravecon por venontgeneraciaj potencelektroniko kaj mikroelektromekanikaj sistemoj (MEMS). La studo ankaŭ komparas la ecojn kaj eblajn aplikojn de 4-colaj kaj 6-colaj SiCOI-obletoj, elstarigante skaleblecon kaj integriĝajn perspektivojn por progresintaj duonkonduktaĵaj aparatoj.

Sendu retpoŝton al ni

Trajtoj

La strukturo de SiCOI-blato

HPB (Alt-Efikeca Ligado) BIC (Ligita Integra Cirkvito) kaj SOD (Silicio-sur-Diamanto aŭ Silicio-sur-Izolilo-simila teknologio). Ĝi inkluzivas:

Efikecaj metrikoj:

Listigas parametrojn kiel precizecon, erarspecojn (ekz. "Neniu eraro", "Valora distanco"), kaj dikecmezuradojn (ekz. "Rekta-tavola dikeco/kg").

Tabelo kun nombraj valoroj (eble eksperimentaj aŭ procezaj parametroj) sub titoloj kiel "ADDR/SYGBDT", "10/0", ktp.

Datumoj pri Tavola Dikeco:

Ampleksaj ripetaj enskriboj etikeditaj "L1 Dikeco (A)" ĝis "L270 Dikeco (A)" (verŝajne en Ångströmoj, 1 Å = 0.1 nm).

Sugestas plurtavolan strukturon kun preciza dikecokontrolo por ĉiu tavolo, tipa en progresintaj duonkonduktaĵaj oblatoj.

SiCOI-Oblato-Strukturo

SiCOI (Silicon Carbide on Insulator) estas specialigita strukturo de platplato kombinanta silicikarbidon (SiC) kun izola tavolo, simila al SOI (Silicon-on-Insulator) sed optimumigita por alt-potencaj/alt-temperaturaj aplikoj. Ĉefaj trajtoj:

Tavola Konsisto:

Supra Tavolo: Unukristala Silicia Karbido (SiC) por alta elektrona movebleco kaj termika stabileco.

Enfosita izolilo: Tipe SiO₂ (oksido) aŭ diamanto (en SOD) por redukti parazitan kapacitancon kaj plibonigi izolitecon.

Baza Substrato: Silicio aŭ polikristala SiC por mekanika subteno

Ecoj de SiCOI-blato

Elektraj ecoj Larĝa Bendbreĉo (3.2 eV por 4H-SiC): Ebligas altan kolapsotension (>10× pli altan ol silicio). Reduktas elfluajn kurentojn, plibonigante efikecon en potencaj aparatoj.

Alta Elektrona Moviĝeblo:~900 cm²/V·s (4H-SiC) kontraŭ ~1,400 cm²/V·s (Si), sed pli bona alt-kampa rendimento.

Malalta Rezisto:SiCOI-bazitaj transistoroj (ekz., MOSFET-oj) montras pli malaltajn konduktajn perdojn.

Bonega Izolado:La enfosita tavolo de oksido (SiO₂) aŭ diamanto minimumigas parazitan kapacitancon kaj krucparoladon.

Termikaj EcojAlta Varmokonduktiveco: SiC (~490 W/m·K por 4H-SiC) kontraŭ Si (~150 W/m·K). Diamanto (se uzata kiel izolilo) povas superi 2.000 W/m·K, plibonigante varmodisradiadon.

Termika Stabileco:Funkcias fidinde je >300 °C (kontraŭ ~150 °C por silicio). Reduktas malvarmigajn bezonojn en potencelektroniko.

3. Mekanikaj kaj Kemiaj EcojEkstrema Malmoleco (~9.5 Mohs): Rezistas eluziĝon, igante SiCOI daŭrema por severaj medioj.

Kemia Inerteco:Rezistas oksidiĝon kaj korodon, eĉ en acidaj/alkalaj kondiĉoj.

Malalta Termika Ekspansio:Bone kongruas kun aliaj alttemperaturaj materialoj (ekz., GaN).

4. Strukturaj Avantaĝoj (kompare kun Groca SiC aŭ SOI)

Reduktitaj Substrataj Perdoj:Izola tavolo malhelpas kurentan elfluon en la substraton.

Plibonigita RF-Efikeco:Pli malalta parazita kapacitanco ebligas pli rapidan ŝaltadon (utila por 5G/mmWave-aparatoj).

Fleksebla Dezajno:Maldika supra tavolo de SiC ebligas optimumigitan skaladon de aparatoj (ekz., ultramaldikaj kanaloj en transistoroj).

Komparo kun SOI kaj Bulk SiC

Posedaĵo	SiCOI	SOI (Si/SiO₂/Si)	Groca SiC
Bendbreĉo	3.2 eV (SiC)	1.1 eV (Si)	3.2 eV (SiC)
Termika Konduktiveco	Alta (SiC + diamanto)	Malalta (SiO₂ limigas varmofluon)	Alta (nur SiC)
Paneotensio	Tre Alta	Modera	Tre Alta
Kosto	Pli alta	Pli malalta	Plej alta (pura SiC)

Aplikoj de SiCOI-blato

Potenca Elektroniko
SiCOI-blatoj estas vaste uzataj en alttensiaj kaj altpotencaj duonkonduktaĵaj aparatoj kiel MOSFET-oj, Schottky-diodoj kaj potencoŝaltiloj. La larĝa bendbreĉo kaj alta kolapsotensio de SiC ebligas efikan potencokonverton kun reduktitaj perdoj kaj plibonigita termika rendimento.

Radiofrekvencaj (RF) Aparatoj
La izola tavolo en SiCOI-oblatoj reduktas parazitan kapacitancon, igante ilin taŭgaj por altfrekvencaj transistoroj kaj amplifiloj uzataj en telekomunikadoj, radaro kaj 5G-teknologioj.

Mikroelektromekanikaj Sistemoj (MEMS)
SiCOI-oblatoj provizas fortikan platformon por fabrikado de MEMS-sensiloj kaj aktuarioj, kiuj funkcias fidinde en severaj medioj pro la kemia inerteco kaj mekanika forto de SiC.

Alt-Temperatura Elektroniko
SiCOI ebligas elektronikon, kiu konservas rendimenton kaj fidindecon je altaj temperaturoj, utilante aŭtomobilajn, aerspacajn kaj industriajn aplikojn, kie konvenciaj siliciaj aparatoj malsukcesas.

Fotonikaj kaj Optoelektronikaj Aparatoj
La kombinaĵo de la optikaj ecoj de SiC kaj la izola tavolo faciligas integriĝon de fotonaj cirkvitoj kun plibonigita termika administrado.

Radiad-Hardita Elektroniko
Pro la eneca radiada toleremo de SiC, SiCOI-oblatoj estas idealaj por spacaj kaj nukleaj aplikoj postulantaj aparatojn, kiuj eltenas alt-radiadajn mediojn.

Demandoj kaj respondoj pri SiCOI-blato

Q1: Kio estas SiCOI-blato?

A: SiCOI signifas Silicio-Karbido-sur-Izolilo. Ĝi estas duonkondukta platstrukturo, kie maldika tavolo de siliciokarbido (SiC) estas kunligita sur izola tavolo (kutime siliciodioksido, SiO₂), kiu estas subtenata de siliciosubstrato. Ĉi tiu strukturo kombinas la bonegajn ecojn de SiC kun elektra izolado de la izolilo.

Q2: Kiuj estas la ĉefaj avantaĝoj de SiCOI-plafonoj?

A: La ĉefaj avantaĝoj inkluzivas altan kolapsan tension, larĝan bendbreĉon, bonegan varmokonduktivecon, superan mekanikan malmolecon kaj reduktitan parazitan kapacitancon danke al la izola tavolo. Ĉi tio kondukas al plibonigita aparata rendimento, efikeco kaj fidindeco.

Q3: Kiuj estas tipaj aplikoj de SiCOI-plaketoj?

A: Ili estas uzataj en potenca elektroniko, altfrekvencaj RF-aparatoj, MEMS-sensiloj, alttemperatura elektroniko, fotonikaj aparatoj kaj radiad-hardita elektroniko.