Napolitane SICOI (carbură de siliciu pe izolator) Film SiC pe siliciu

Scurtă descriere:

Napolitanele din carbură de siliciu pe izolator (SICOI) sunt substraturi semiconductoare de generație următoare care integrează proprietățile fizice și electronice superioare ale carburii de siliciu (SiC) cu caracteristicile remarcabile de izolare electrică ale unui strat tampon izolator, cum ar fi dioxidul de siliciu (SiO₂) sau nitrura de siliciu (Si₃N₄). O napolitană SICOI tipică constă dintr-un strat subțire epitaxial de SiC, o peliculă izolatoare intermediară și un substrat de bază de susținere, care poate fi fie siliciu, fie SiC.

Trimiteți-ne un e-mail

Caracteristici

Diagramă detaliată

Introducerea plachetelor de carbură de siliciu pe izolator (SICOI)

Această structură hibridă este proiectată pentru a satisface cerințele stricte ale dispozitivelor electronice de mare putere, înaltă frecvență și temperatură ridicată. Prin încorporarea unui strat izolator, napolitanele SICOI minimizează capacitatea parazită și suprimă curenții de scurgere, asigurând astfel frecvențe de funcționare mai mari, o eficiență mai bună și o gestionare termică îmbunătățită. Aceste beneficii le fac extrem de valoroase în sectoare precum vehiculele electrice, infrastructura de telecomunicații 5G, sistemele aerospațiale, electronica RF avansată și tehnologiile de senzori MEMS.

Principiul de producție al napolitanelor SICOI

Napolitanele SICOI (carbură de siliciu pe izolator) sunt fabricate printr-un proces avansatprocesul de lipire și subțiere a plachetelor:

Creșterea substratului de SiC– O plachetă de SiC monocristalină de înaltă calitate (4H/6H) este preparată ca material donor.
Depunerea stratului izolator– Pe placheta purtătoare (Si sau SiC) se formează o peliculă izolatoare (SiO₂ sau Si₃N₄).
Lipirea napolitanelor– Placheta de SiC și placheta purtătoare sunt lipite împreună sub asistență la temperaturi înalte sau cu plasmă.
Subțiere și lustruire– Placheta donatoare de SiC este subțiată până la câțiva micrometri și lustruită pentru a obține o suprafață netedă din punct de vedere atomic.
Inspecția finală– Placa SICOI finalizată este testată pentru uniformitatea grosimii, rugozitatea suprafeței și performanța izolației.

Prin acest proces, ostrat subțire activ de SiCcu proprietăți electrice și termice excelente este combinat cu o peliculă izolatoare și un substrat suport, creând o platformă de înaltă performanță pentru dispozitive de putere și RF de generație următoare.

Avantajele cheie ale napolitanelor SICOI

Categorie de caracteristici	Caracteristici tehnice	Beneficii principale
Structura materialului	Strat activ 4H/6H-SiC + film izolator (SiO₂/Si₃N₄) + purtător Si sau SiC	Realizează o izolație electrică puternică, reduce interferențele parazitare
Proprietăți electrice	Rezistență mare la străpungere (>3 MV/cm), pierderi dielectrice reduse	Optimizat pentru funcționare la înaltă tensiune și înaltă frecvență
Proprietăți termice	Conductivitate termică de până la 4,9 W/cm·K, stabilă peste 500°C	Disipare eficientă a căldurii, performanță excelentă în condiții termice dure
Proprietăți mecanice	Duritate extremă (Mohs 9.5), coeficient scăzut de dilatare termică	Robust la stres, îmbunătățește longevitatea dispozitivului
Calitatea suprafeței	Suprafață ultra-netedă (Ra <0,2 nm)	Promovează epitaxia fără defecte și fabricarea fiabilă a dispozitivelor
Izolare	Rezistență >10¹⁴ Ω·cm, curent de scurgere redus	Funcționare fiabilă în aplicații de izolare RF și de înaltă tensiune
Dimensiune și personalizare	Disponibil în formate de 4, 6 și 8 inci; grosime SiC 1–100 μm; izolație 0,1–10 μm	Design flexibil pentru diferite cerințe de aplicație

Domenii principale de aplicare

Sectorul de aplicare	Cazuri de utilizare tipice	Avantaje de performanță
Electronică de putere	Invertoare pentru vehicule electrice, stații de încărcare, dispozitive industriale de alimentare	Tensiune mare de străpungere, pierderi de comutare reduse
Radiofrecvență și 5G	Amplificatoare de putere pentru stații de bază, componente cu unde milimetrice	Parazit redus, suportă operațiuni în gama GHz
Senzori MEMS	Senzori de presiune pentru medii dificile, MEMS de calitate pentru navigație	Stabilitate termică ridicată, rezistent la radiații
Aerospațială și Apărare	Comunicații prin satelit, module de alimentare pentru avionică	Fiabilitate la temperaturi extreme și expunere la radiații
Rețea inteligentă	Convertoare HVDC, întrerupătoare de circuit în stare solidă	Izolația ridicată minimizează pierderile de putere
Optoelectronică	LED-uri UV, substraturi laser	Calitatea cristalină înaltă susține o emisie eficientă a luminii

Fabricarea 4H-SiCOI

Producția de napolitane 4H-SiCOI se realizează prinprocese de lipire și subțiere a plachetelor, permițând interfețe izolatoare de înaltă calitate și straturi active de SiC fără defecte.

aSchema de fabricație a platformei de material 4H-SiCOI.
bImagine a unei plachete 4H-SiCOI de 4 inci folosind lipire și subțiere; zonele cu defecte marcate.
cCaracterizarea uniformității grosimii substratului 4H-SiCOI.
dImagine optică a unei matrițe 4H-SiCOI.
eFluxul procesului de fabricare a unui rezonator cu microdisc SiC.
fSEM al unui rezonator cu microdisc complet.
gSEM mărit care prezintă peretele lateral al rezonatorului; inserția AFM prezintă netezimea suprafeței la scară nanometrică.
hSEM în secțiune transversală care ilustrează suprafața superioară de formă parabolică.

Întrebări frecvente despre napolitanele SICOI

Î1: Ce avantaje au napolitanele SICOI față de napolitanele tradiționale de SiC?
R1: Spre deosebire de substraturile standard de SiC, napolitanele SICOI includ un strat izolator care reduce capacitatea parazită și curenții de scurgere, ceea ce duce la o eficiență mai mare, un răspuns în frecvență mai bun și performanțe termice superioare.

Î2: Ce dimensiuni de napolitane sunt disponibile de obicei?
R2: Napolitanele SICOI sunt produse în mod obișnuit în formate de 4 inci, 6 inci și 8 inci, cu SiC personalizat și grosimea stratului izolator disponibile în funcție de cerințele dispozitivului.

Î3: Care industrii beneficiază cel mai mult de pe urma napolitanelor SICOI?
A3: Industriile cheie includ electronica de putere pentru vehiculele electrice, electronica RF pentru rețelele 5G, MEMS pentru senzorii aerospațiali și optoelectronica, cum ar fi LED-urile UV.

Î4: Cum îmbunătățește stratul izolator performanța dispozitivului?
A4: Pelicula izolatoare (SiO₂ sau Si₃N₄) previne scurgerile de curent și reduce diafonia electrică, permițând o rezistență mai mare la tensiune, o comutare mai eficientă și pierderi de căldură reduse.

Î5: Sunt plachetele SICOI potrivite pentru aplicații la temperaturi ridicate?
R5: Da, având o conductivitate termică ridicată și o rezistență peste 500°C, napolitanele SICOI sunt proiectate să funcționeze fiabil în condiții de căldură extremă și în medii dure.

Î6: Pot fi personalizate napolitanele SICOI?
R6: Absolut. Producătorii oferă modele personalizate pentru grosimi specifice, niveluri de dopare și combinații de substraturi pentru a satisface diverse nevoi industriale și de cercetare.

Anterior: Mașină de tăiat cu sârmă diamantată pentru SiC | Safir | Cuarț | Sticlă

Următorul: Mașină de tăiat cu diamant cu mai multe fire pentru materiale fragile ultra-dure din safir SiC