SiCOI וועיפער 4 אינטש 6 אינטש HPSI SiC SiO2 Si סובטראַטע סטרוקטור
SiCOI וועיפער'ס סטרוקטור

HPB (הויך-פאָרשטעלונג באַנדינג) BIC (בונדעד אינטעגרירטע קרייז) און SOD (סיליקאָן-אויף-דיאַמאָנד אָדער סיליקאָן-אויף-איזאָלאַטאָר-ווי טעכנאָלאָגיע). עס כולל:
פאָרשטעלונג מעטריקס:
ליסטירט פּאַראַמעטערס ווי אַקיעראַסי, טעות טיפּן (למשל, "קיין טעות," "ווערט דיסטאַנסע"), און גרעב מעסטונגען (למשל, "דירעקט-שיכט גרעב/קג").
א טאבעלע מיט נומערישע ווערטן (מעגליך עקספערימענטאלע אדער פראצעס פאראמעטערס) אונטער קעפלעך ווי "ADDR/SYGBDT," "10/0," א.א.וו.
שיכט גרעב דאַטן:
ברייטע איבערחזרנדיקע איינטראגעס באצייכנט "L1 גרעב (A)" ביז "L270 גרעב (A)" (מסתּמא אין אַנגסטראָם, 1 Å = 0.1 נאַנאָמעטער).
פֿאָרשלאָגט אַ פֿיל-שיכטיקע סטרוקטור מיט פּינקטלעכער גרעב קאָנטראָל פֿאַר יעדער שיכט, טיפּיש אין אַוואַנסירטע האַלב-קאָנדוקטאָר וועיפֿערס.
SiCOI וואַפער סטרוקטור
SiCOI (סיליקאָן קאַרבייד אויף איזאָלאַטאָר) איז אַ ספּעציאַליזירטע וועיפער סטרוקטור וואָס קאָמבינירט סיליקאָן קאַרבייד (SiC) מיט אַן איזאָלירנדיקער שיכט, ענלעך צו SOI (סיליקאָן-אויף-איזאָלאַטאָר) אָבער אָפּטימיזירט פֿאַר הויך-מאַכט/הויך-טעמפּעראַטור אַפּליקאַציעס. הויפּט פֿעיִקייטן:
שיכט צוזאמענשטעלונג:
אויבערשטע שיכט: איין-קריסטאַל סיליקאָן קאַרבייד (SiC) פֿאַר הויך עלעקטראָן מאָביליטי און טערמישע פעסטקייט.
באַגראָבן איזאָלאַטאָר: טיפּיש SiO₂ (אָקסייד) אָדער דיאַמאָנט (אין SOD) צו רעדוצירן פּאַראַזיטישע קאַפּאַסיטאַנס און פֿאַרבעסערן איזאָלאַציע.
באַזע סאַבסטראַט: סיליקאָן אָדער פּאָליקריסטאַלין SiC פֿאַר מעכאַנישע שטיצע
SiCOI וועיפער'ס אייגנשאפטן
עלעקטרישע אייגנשאפטן ברייטע באַנדגאַפּ (3.2 eV פֿאַר 4H-SiC): ערמעגליכט הויך ברייקדאַון וואָולטידזש (>10× העכער ווי סיליקאָן). רעדוצירט ליקאַדזש קעראַנץ, פֿאַרבעסערן עפעקטיווקייַט אין מאַכט דעוויסעס.
הויך עלעקטראָן מאָביליטי:~900 קוביק סענטימעטער/V·s (4H-SiC) קעגן ~1,400 קוביק סענטימעטער/V·s (Si), אבער בעסערע הויך-פעלד פאָרשטעלונג.
נידעריק אויף-קעגנשטעל:SiCOI-באזירטע טראַנזיסטאָרן (למשל, MOSFETs) ווײַזן נידעריקערע קאַנדאַקשאַן פארלוסטן.
אויסגעצייכנטע איזאָלאַציע:די באַגראָבענע אָקסייד (SiO₂) אָדער דימענט שיכט מינימיזירט פּאַראַזיטישע קאַפּאַסיטאַנס און קראָסטאָלק.
- טערמישע אייגנשאפטןהויכע טערמישע קאַנדאַקטיוויטי: SiC (~490 W/m·K פֿאַר 4H-SiC) קעגן Si (~150 W/m·K). דיאַמאָנט (אויב געניצט ווי ינסולאַטאָר) קען יקסיד 2,000 W/m·K, וואָס פֿאַרבעסערט היץ דיסיפּיישאַן.
טערמישע פעסטקייט:אַרבעט פאַרלעסלעך ביי >300°C (קעגן ~150°C פֿאַר סיליקאָן). רעדוצירט קילונג באדערפענישן אין מאַכט עלעקטראָניק.
3. מעכאנישע און כעמישע אייגנשאפטןעקסטרעמע כאַרטקייט (~9.5 מאָהס): קעגנשטעלט זיך קעגן טראָגן, מאַכנדיג SiCOI דוראַבאַל פֿאַר שווערע סביבות.
כעמישע אינערטקייט:קעגנשטעלט זיך קעגן אקסידאציע און קאראזיע, אפילו אין זויערע/אלקאלישע באדינגונגען.
נידעריקע טערמישע עקספּאַנשאַן:פּאַסט גוט מיט אַנדערע הויך-טעמפּעראַטור מאַטעריאַלן (למשל, GaN).
4. סטרוקטורעלע מעלות (קעגן גרויסן SiC אדער SOI)
רעדוצירטע סאַבסטראַט פארלוסטן:די איזאָלירנדיקע שיכט פאַרהיט קראַנט ליקאַדזש אין די סאַבסטראַט.
פֿאַרבעסערטע RF פאָרשטעלונג:נידעריקערע פּאַראַזיטישע קאַפּאַסיטאַנס ערמעגליכט שנעלער סוויטשינג (נוציק פֿאַר 5G/mmWave דעוויסעס).
פלעקסיבלע פּלאַן:א דינע SiC אויבערשטע שיכט ערלויבט אָפּטימיזירטע מיטל סקיילינג (למשל, אולטרא-דינע קאַנאַלן אין טראַנזיסטאָרן).
פאַרגלייַך מיט SOI און באַלק SiC
פאַרמאָג | סיקאָי | SOI (Si/SiO₂/Si) | גרויסע סיק |
באַנדגאַפּ | 3.2 eV (SiC) | 1.1 eV (Si) | 3.2 eV (SiC) |
טערמישע קאַנדאַקטיוויטי | הויך (SiC + דיאַמאָנט) | נידעריק (SiO₂ באגרענעצט היץ פלוס) | הויך (נאָר SiC) |
ברייקדאַון וואָולטידזש | זייער הויך | מיטלמעסיק | זייער הויך |
קאָסטן | העכער | נידעריקער | העכסטע (ריין SiC) |
SiCOI וועיפער'ס אַפּליקאַציעס
מאַכט עלעקטראָניק
SiCOI וועיפערס ווערן ברייט גענוצט אין הויך-וואָולטידזש און הויך-מאַכט האַלב-קאָנדוקטאָר דעוויסעס ווי MOSFETs, Schottky דיאָדעס, און מאַכט סוויטשיז. די ברייט באַנדגאַפּ און הויך ברייקדאַון וואָולטידזש פון SiC דערמעגלעכן עפעקטיוו מאַכט קאַנווערזשאַן מיט רידוסט לאָססעס און פֿאַרבעסערטע טערמישע פאָרשטעלונג.
ראַדיאָ פרעקווענץ (RF) דעוויסעס
די איזאָלירנדיקע שיכט אין SiCOI וועיפערס רעדוצירט פּאַראַזיטישע קאַפּאַסיטאַנס, מאַכנדיג זיי פּאַסיק פֿאַר הויך-פרעקווענץ טראַנזיסטאָרן און אַמפּלאַפייערז געניצט אין טעלעקאָמוניקאַציע, ראַדאַר און 5G טעכנאָלאָגיעס.
מיקראָעלעקטראָמעכאַנישע סיסטעמען (MEMS)
SiCOI וועיפערס צושטעלן א שטארקע פלאטפארמע פארן פאבריצירן MEMS סענסארן און אקטואטארן וואס ארבעטן פארלעסלעך אין שווערע סביבות צוליב SiC'ס כעמישע אינערטקייט און מעכאנישע שטארקייט.
הויך-טעמפּעראַטור עלעקטראָניק
SiCOI ערמעגליכט עלעקטראָניק וואָס האַלטן פאָרשטעלונג און פאַרלעסלעכקייט ביי הויכע טעמפּעראַטורן, וואָס איז נוצלעך פֿאַר אויטאָמאָטיוו, אַעראָספּייס און אינדוסטריעלע אַפּלאַקיישאַנז וואו קאַנווענשאַנאַל סיליקאָן דעוויסעס פאַרלאָזן.
פאָטאָנישע און אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס
די קאָמבינאַציע פון SiC'ס אָפּטישע אייגנשאַפטן און די איזאָלירנדיקע שיכט פאַסילאַטירט די אינטעגראַציע פון פאָטאָנישע קרייזן מיט פֿאַרבעסערט טערמיש פאַרוואַלטונג.
ראַדיאַציע-פאַרהאַרטעטע עלעקטראָניק
צוליב דער אינהערענטער ראַדיאַציע טאָלעראַנץ פון SiC, זענען SiCOI וועיפערס אידעאַל פֿאַר קאָסמאָס און נוקלעאַרע אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן דעוויסעס וואָס וויטסטאַנד הויך-ראַדיאַציע סביבות.
SiCOI וועיפער'ס פראגעס און ענטפערס
פ1: וואָס איז אַ SiCOI ווייפער?
א: SiCOI שטייט פאר סיליקאן קארבייד-אויף-איזאלאטאר. דאס איז א האלב-קאנדוקטאר וועיפער סטרוקטור וואו א דינע שיכט פון סיליקאן קארבייד (SiC) איז געבונדן אויף אן איזאלירנדיקע שיכט (געווענליך סיליקאן דיאקסייד, SiO₂), וואס ווערט געשטיצט דורך א סיליקאן סובסטראט. די סטרוקטור קאמבינירט SiC'ס אויסגעצייכנטע אייגנשאפטן מיט עלעקטרישע איזאלאציע פון דעם איזאלאטאר.
פ2: וואָס זענען די הויפּט מעלות פון SiCOI וועיפערס?
א: די הויפּט מעלות זענען הויך ברייקדאַון וואָולטידזש, ברייט באַנדגאַפּ, ויסגעצייכנט טערמישע קאַנדאַקטיוויטי, העכערע מעכאַנישע כאַרדנאַס, און רידוסט פּאַראַזיטישע קאַפּאַסיטאַנס דאַנק די ינסאַליישאַן שיכט. דאָס פירט צו פֿאַרבעסערט מיטל פאָרשטעלונג, עפעקטיווקייַט און רילייאַבילאַטי.
פ3: וואָס זענען טיפּישע אַפּליקאַציעס פון SiCOI וועיפערס?
א: זיי ווערן גענוצט אין מאַכט עלעקטראָניק, הויך-פרעקווענץ RF דעוויסעס, MEMS סענסאָרן, הויך-טעמפּעראַטור עלעקטראָניק, פאָטאָניק דעוויסעס, און ראַדיאַציע-פאַרהאַרטעטע עלעקטראָניק.
דעטאַלירטע דיאַגראַמע


