HPSI SiCOI-wafer 4 6-tums hydrofil bindning

Kort beskrivning:

Högrena halvisolerande (HPSI) 4H-SiCOI-skivor utvecklas med avancerad bindnings- och uttunningsteknik. Skivorna tillverkas genom att binda 4H HPSI-kiselkarbidsubstrat på termiska oxidskikt genom två viktiga metoder: hydrofil (direkt) bindning och ytaktiverad bindning. Den senare introducerar ett mellanliggande modifierat skikt (såsom amorft kisel, aluminiumoxid eller titanoxid) för att förbättra bindningskvaliteten och minska bubblor, särskilt lämpligt för optiska tillämpningar. Tjocklekskontroll av kiselkarbidskiktet uppnås genom jonimplantationsbaserad SmartCut eller slipnings- och CMP-poleringsprocesser. SmartCut erbjuder hög precisionstjockleksuniformitet (50 nm–900 nm med ±20 nm uniformitet) men kan orsaka mindre kristallskador på grund av jonimplantation, vilket påverkar den optiska enhetens prestanda. Slipning och CMP-polering undviker materialskador och föredras för tjockare filmer (350 nm–500 µm) och kvant- eller PIC-applikationer, dock med mindre tjockleksuniformitet (±100 nm). Standard 6-tumswafers har ett 1 µm ± 0,1 µm SiC-lager på ett 3 µm SiO2-lager ovanpå 675 µm Si-substrat med exceptionell ytjämnhet (Rq < 0,2 nm). Dessa HPSI SiCOI-wafers lämpar sig för MEMS-, PIC-, kvant- och optisk tillverkning med utmärkt materialkvalitet och processflexibilitet.

Skicka e-post till oss

Drag

Översikt över egenskaper för SiCOI-skivor (kiselkarbid på isolator)

SiCOI-wafers är ett halvledarsubstrat av den nya generationen som kombinerar kiselkarbid (SiC) med ett isolerande lager, ofta SiO₂ eller safir, för att förbättra prestanda inom kraftelektronik, RF och fotonik. Nedan följer en detaljerad översikt över deras egenskaper, indelade i nyckelavsnitt:

Egendom	Beskrivning
Materialsammansättning	Kiselkarbid (SiC)-skikt bundet på ett isolerande substrat (vanligtvis SiO₂ eller safir)
Kristallstruktur	Vanligtvis 4H- eller 6H-polytyper av SiC, kända för hög kristallkvalitet och enhetlighet
Elektriska egenskaper	Högt genombrottselektriskt fält (~3 MV/cm), brett bandgap (~3,26 eV för 4H-SiC), låg läckström
Värmeledningsförmåga	Hög värmeledningsförmåga (~300 W/m·K), vilket möjliggör effektiv värmeavledning
Dielektriskt lager	Isolerande lager (SiO₂ eller safir) ger elektrisk isolering och minskar parasitisk kapacitans
Mekaniska egenskaper	Hög hårdhet (~9 Mohs-skala), utmärkt mekanisk hållfasthet och termisk stabilitet
Ytbehandling	Vanligtvis ultraslät med låg defektdensitet, lämplig för tillverkning av enheter
Applikationer	Kraftelektronik, MEMS-enheter, RF-enheter, sensorer som kräver hög temperatur- och spänningstolerans

SiCOI-wafers (Silicon Carbide-on-Insulator) representerar en avancerad halvledarsubstratstruktur, bestående av ett högkvalitativt tunt lager av kiselkarbid (SiC) bundet på ett isolerande lager, vanligtvis kiseldioxid (SiO₂) eller safir. Kiselkarbid är en halvledare med brett bandgap som är känd för sin förmåga att motstå höga spänningar och förhöjda temperaturer, tillsammans med utmärkt värmeledningsförmåga och överlägsen mekanisk hårdhet, vilket gör den idealisk för elektroniska applikationer med hög effekt, hög frekvens och hög temperatur.

Det isolerande lagret i SiCOI-wafers ger effektiv elektrisk isolering, vilket avsevärt minskar parasitisk kapacitans och läckströmmar mellan komponenter, vilket förbättrar komponenternas övergripande prestanda och tillförlitlighet. Waferns yta är exakt polerad för att uppnå ultrajämnhet med minimala defekter, vilket uppfyller de stränga kraven för tillverkning av komponenter i mikro- och nanoskala.

Denna materialstruktur förbättrar inte bara de elektriska egenskaperna hos SiC-komponenter utan förbättrar även avsevärt värmehanteringen och den mekaniska stabiliteten. Som ett resultat används SiCOI-wafers i stor utsträckning inom kraftelektronik, radiofrekvenskomponenter (RF), mikroelektromekaniska systemsensorer (MEMS) och högtemperaturelektronik. Sammantaget kombinerar SiCOI-wafers de exceptionella fysikaliska egenskaperna hos kiselkarbid med de elektriska isoleringsfördelarna hos ett isolerande lager, vilket ger en idealisk grund för nästa generations högpresterande halvledarkomponenter.

SiCOI-wafers applikation

Kraftelektroniska enheter

Högspännings- och högeffektsbrytare, MOSFET:er och dioder

Dra nytta av SiC:s breda bandgap, höga genombrottsspänning och termiska stabilitet

Minskade effektförluster och förbättrad effektivitet i kraftomvandlingssystem

Radiofrekvenskomponenter (RF)

Högfrekventa transistorer och förstärkare

Låg parasitisk kapacitans tack vare isolerande lager förbättrar RF-prestanda

Lämplig för 5G-kommunikation och radarsystem

Mikroelektromekaniska system (MEMS)

Sensorer och ställdon som arbetar i tuffa miljöer

Mekanisk robusthet och kemisk inertitet förlänger enhetens livslängd

Inkluderar trycksensorer, accelerometrar och gyroskop

Högtemperaturelektronik

Elektronik för fordons-, flyg- och industritillämpningar

Fungerar tillförlitligt vid förhöjda temperaturer där kisel går sönder

Fotoniska enheter

Integration med optoelektroniska komponenter på isolatorsubstrat

Möjliggör fotonik på chip med förbättrad värmehantering

Frågor och svar om SiCOI-wafer

F:vad är en SiCOI-wafer

A:SiCOI-wafer står för Silicon Carbide-on-Insulator-wafer. Det är en typ av halvledarsubstrat där ett tunt lager kiselkarbid (SiC) är bundet på ett isolerande lager, vanligtvis kiseldioxid (SiO₂) eller ibland safir. Denna struktur liknar i konceptet de välkända Silicon-on-Insulator (SOI)-wafers men använder SiC istället för kisel.