SICOI (ئىزولياتور ئۈستىدىكى كرېمنىي كاربىد) SiC پىلاستىنكىسى كرېمنىي ئۈستىدىكى ۋافېرلار
تەپسىلىي دىئاگرامما
سىلىكون كاربىدنى ئىزولياتور (SICOI) ۋافلىلىرىغا كىرگۈزۈش
ئىزولياتور ئۈستىدىكى كرېمنىي كاربىد (SICOI) ۋافلىرى كرېمنىي كاربىد (SiC) نىڭ ئۈستۈن فىزىكىلىق ۋە ئېلېكترونلۇق خۇسۇسىيەتلىرىنى كرېمنىي دىئوكسىد (SiO₂) ياكى كرېمنىي نىترىد (Si₃N₄) قاتارلىق ئىزولياتورلۇق بۇففېر قەۋىتىنىڭ ئالاھىدە ئېلېكتر ئايرىش خۇسۇسىيىتى بىلەن بىرلەشتۈرگەن يېڭى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئاساس تاختىسى. ئادەتتىكى SICOI ۋافلىرى نېپىز ئېپىتاكسىيال SiC قەۋىتى، ئارىلىق ئىزولياتورلۇق پەردە ۋە كرېمنىي ياكى SiC بولۇشى مۇمكىن بولغان تىرەش ئاساسى ئاساس تاختىسىدىن تەركىب تاپقان.
بۇ ئارىلاشما قۇرۇلما يۇقىرى قۇۋۋەتلىك، يۇقىرى چاستوتا ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنىڭ قاتتىق تەلىپىنى قاندۇرۇش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن. ئىزولياتسىيە قەۋىتىنى قوشۇش ئارقىلىق، SICOI لېنتىلىرى پارازىتلىق سىغىمىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈپ، ئېقىش ئېقىمىنى باستۇرىدۇ، شۇنىڭ بىلەن يۇقىرى ئىشلەش چاستوتىسى، تېخىمۇ ياخشى ئۈنۈم ۋە ياخشىلانغان ئىسسىقلىق باشقۇرۇشنى كاپالەتلەندۈرىدۇ. بۇ پايدىلار ئۇلارنى ئېلېكترلىك ئاپتوموبىللار، 5G تېلېگراف ئۇل ئەسلىھەلىرى، ئاۋىئاتسىيە سىستېمىسى، ئىلغار RF ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلىرى ۋە MEMS سېنزور تېخنىكىسى قاتارلىق ساھەلەردە ئىنتايىن قىممەتلىك قىلىدۇ.
SICOI ۋافلىلىرىنىڭ ئىشلەپچىقىرىش پىرىنسىپى
SICOI (ئىزولياتوردىكى كرېمنىي كاربىد) ۋافلىلىرى ئىلغار ئۇسۇل ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇلېفتىلىق باغلىنىش ۋە نېپىزلەشتۈرۈش جەريانى:
-
SiC ئاساسىي قىسمىنىڭ ئۆسۈشى– يۇقىرى سۈپەتلىك يەككە كىرىستاللىق SiC ۋافېرى (4H/6H) ئىئانە قىلغۇچى ماتېرىيال سۈپىتىدە تەييارلىنىدۇ.
-
ئىزولياتسىيە قەۋىتىنى قويۇش– توشۇغۇچى ۋافېر (Si ياكى SiC) ئۈستىدە ئىزولياتسىيەلىك پەردە (SiO₂ ياكى Si₃N₄) ھاسىل بولىدۇ.
-
ۋافېر باغلاش– SiC لېفتىسى ۋە توشۇغۇچى لېفتىسى يۇقىرى تېمپېراتۇرا ياكى پلازما ياردىمى ئاستىدا بىر-بىرىگە چاپلىنىدۇ.
-
نېپىزلىتىش ۋە سىلىقلاش– SiC بەرگۈچى تاختىسى بىر قانچە مىكرومېتىرغىچە نېپىزلىتىلىپ، ئاتوم جەھەتتىن سىلىق يۈزگە ئېرىشىش ئۈچۈن سىلىقلىنىدۇ.
-
ئاخىرقى تەكشۈرۈش– تاماملانغان SICOI تاختاينىڭ قېلىنلىقىنىڭ بىردەكلىكى، يۈزىنىڭ پۇختىلىقى ۋە ئىزولياتسىيە ئىقتىدارى سىناق قىلىندى.
بۇ جەريان ئارقىلىق، بىرنېپىز ئاكتىپ SiC قەۋىتىئېلېكتر ۋە ئىسسىقلىق خۇسۇسىيىتى ئەلا بولغان بۇ ئۈسكۈنە ئىزولياتسىيە پىلاستىنكىسى ۋە تىرەك ئاساسى بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ، كېيىنكى ئەۋلاد ئېلېكتر ۋە رادىئو چاستوتا ئۈسكۈنىلىرى ئۈچۈن يۇقىرى ئىقتىدارلىق سۇپا يارىتىدۇ.
SICOI ۋافلىلىرىنىڭ ئاساسلىق ئەۋزەللىكلىرى
| ئالاھىدىلىك تۈرى | تېخنىكىلىق ئالاھىدىلىكلەر | ئاساسلىق پايدىلار |
|---|---|---|
| ماتېرىيال قۇرۇلمىسى | 4H/6H-SiC ئاكتىپ قەۋىتى + ئىزولياتسىيە پىلاستىنكىسى (SiO₂/Si₃N₄) + Si ياكى SiC توشۇغۇچى | كۈچلۈك ئېلېكتر ئايرىلىشىغا ئېرىشىدۇ، پارازىتلارنىڭ ئارىلىشىشىنى ئازايتىدۇ |
| ئېلېكتر خۇسۇسىيەتلىرى | يۇقىرى پارچىلىنىش كۈچى (>3 MV/cm)، تۆۋەن دىئېلېكترىك يوقىتىش | يۇقىرى ۋولتلۇق ۋە يۇقىرى چاستوتىلىق مەشغۇلات ئۈچۈن ئەلالاشتۇرۇلغان |
| ئىسسىقلىق خۇسۇسىيەتلىرى | ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى 4.9 W/cm·K غىچە، 500°C دىن يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا مۇقىم | ئۈنۈملۈك ئىسسىقلىق تارقىتىش، قاتتىق ئىسسىقلىق يۈكى ئاستىدا ئەلا ئۈنۈم |
| مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتلەر | ئىنتايىن قاتتىق (Mohs 9.5)، ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى تۆۋەن | بېسىمغا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىغا ئىگە، ئۈسكۈنىنىڭ ئۆمرىنى ئۇزارتىدۇ |
| يۈزە سۈپىتى | ئىنتايىن سىلىق يۈزە (Ra <0.2 nm) | نۇقسانسىز ئېپىتاكسىيە ۋە ئىشەنچلىك ئۈسكۈنە ياساشنى ئىلگىرى سۈرىدۇ |
| ئىزولياتسىيە | قارشىلىق >10¹⁴ Ω·cm، تۆۋەن ئېقىش توكى | رادىئو چاستوتا ۋە يۇقىرى ۋولتلۇق ئايرىش قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئىشەنچلىك مەشغۇلات |
| چوڭلۇقى ۋە خاسلاشتۇرۇش | 4، 6 ۋە 8 دىيۇملۇق فورماتلاردا بار؛ SiC قېلىنلىقى 1–100 مىكرومېتىر؛ ئىسسىقلىق ساقلاش قەۋىتى 0.1–10 مىكرومېتىر | ھەر خىل قوللىنىش تەلىپىگە ماس كېلىدىغان جانلىق لايىھە |
ئاساسلىق قوللىنىش ساھەلىرى
| قوللىنىش ساھەسى | ئادەتتىكى ئىشلىتىش ئەھۋاللىرى | ئىقتىدار ئەۋزەللىكلىرى |
|---|---|---|
| ئېلېكترون ئېلېكترونلىرى | ئېلېكترونلۇق ماشىنىلارنىڭ ئۆزگەرتكۈچلىرى، قۇۋۋەتلەش پونكىتلىرى، سانائەت ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى | يۇقىرى بۇزۇلۇش توك بېسىمى، ئالماشتۇرۇش زىيىنىنى ئازايتىش |
| رادىئو چاستوتا ۋە 5G | ئاساسىي پونكىت قۇۋۋەت كۈچەيتكۈچلىرى، مىللىمېتىر دولقۇنلۇق زاپچاسلار | تۆۋەن پارازىتلىق، GHz دائىرىسىدىكى مەشغۇلاتلارنى قوللايدۇ |
| MEMS سېنزورلىرى | قاتتىق مۇھىت بېسىم سېنزورلىرى، يول باشلاش دەرىجىسىدىكى MEMS | يۇقىرى ئىسسىقلىق مۇقىملىقى، رادىئاتسىيەگە چىداملىق |
| ئاۋىئاتسىيە ۋە مۇداپىئە | سۈنئىي ھەمراھ ئالاقىسى، ئاۋىئونىكا ئېنېرگىيە مودۇللىرى | يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە رادىئاتسىيە تەسىرىگە ئۇچرىغاندا ئىشەنچلىكلىك |
| ئەقلىي تور | HVDC ئۆزگەرتكۈچلىرى، قاتتىق ھالەتلىك توك يولى ئۈزگۈچلىرى | يۇقىرى ئىزولياتسىيە توك يوقىتىشنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ |
| ئوپتوئېلېكترون | UV LED، لازېر ئاساسى | يۇقىرى كرىستاللىق سۈپەت ئۈنۈملۈك نۇر تارقىتىشنى قوللايدۇ |
4H-SiCOI نى ياساش
4H-SiCOI ۋافلىلىرىنى ئىشلەپچىقىرىش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشىدۇلېفتىلىق باغلىنىش ۋە نېپىزلەشتۈرۈش جەريانلىرى، يۇقىرى سۈپەتلىك ئىزولياتسىيەلىك ئۇلىنىش ئېغىزى ۋە نۇقسانسىز SiC ئاكتىپ قەۋەتلىرىنى ئىشقا ئاشۇرۇشقا شارائىت ھازىرلايدۇ.
-
a4H-SiCOI ماتېرىيال سۇپىسى ياساشنىڭ سىخېمىسى.
-
b: 4 دىيۇملۇق 4H-SiCOI لېنتىسىنىڭ چاپلاش ۋە نېپىزلىتىش ئۇسۇلى قوللىنىلغان رەسىمى؛ نۇقسان رايونلىرى بەلگە قويۇلغان.
-
c4H-SiCOI ئاساسىي ماتېرىيالىنىڭ قېلىنلىق بىردەكلىكىنىڭ خاراكتېرى.
-
d: 4H-SiCOI قېلىپىنىڭ ئوپتىكىلىق سۈرىتى.
-
eSiC مىكرودىسك رېزوناتورىنى ياساش جەريانى.
-
fتاماملانغان مىكرودىسك رېزوناتورىنىڭ SEM سى.
-
gرېزوناتورنىڭ يان تاملىرىنى كۆرسىتىدىغان چوڭايتىلغان SEM؛ AFM قىستۇرمىسى نانو ئۆلچەملىك يۈزەكى سىلىقلىقنى كۆرسىتىدۇ.
-
hپارابولا شەكىللىك ئۈستۈنكى يۈزىنى كۆرسىتىدىغان كېسىشمە SEM.
SICOI ۋافلىلىرى ھەققىدە كۆپ سورىلىدىغان سوئاللار
1-سوئال: SICOI ۋافلىلىرىنىڭ ئەنئەنىۋى SiC ۋافلىلىرىغا قارىغاندا قانداق ئەۋزەللىكلىرى بار؟
A1: ئۆلچەملىك SiC ئاساسىي تاختىلىرىدىن پەرقلىق ھالدا، SICOI ۋافېرلىرى پارازىت سىغىمچانلىقى ۋە ئېقىش ئېقىمىنى ئازايتىدىغان ئىزولياتسىيە قەۋىتىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، بۇ ئارقىلىق يۇقىرى ئۈنۈم، ياخشى چاستوتا ئىنكاسى ۋە يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۈنۈمىگە ئېرىشكىلى بولىدۇ.
2-سوئال: ئادەتتە قانداق چوڭلۇقتىكى ۋافلىلار بار؟
A2: SICOI لېنتىلىرى ئادەتتە 4 دىيۇملۇق، 6 دىيۇملۇق ۋە 8 دىيۇملۇق فورماتلاردا ئىشلەپچىقىرىلىدۇ، ئۈسكۈنە تەلىپىگە ئاساسەن خاسلاشتۇرۇلغان SiC ۋە ئىزولياتسىيە قەۋىتى قېلىنلىقى تەمىنلىنىدۇ.
3-سوئال: قايسى كەسىپلەر SICOI ۋافلىلىرىدىن ئەڭ كۆپ پايدا ئالىدۇ؟
A3: مۇھىم كەسىپلەر ئېلېكتر ماشىنىلىرى ئۈچۈن ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەر، 5G تورى ئۈچۈن رادىئو چاستوتا ئېلېكترونلىرى، ئاۋىئاتسىيە سېنزورلىرى ئۈچۈن MEMS ۋە UV LED قاتارلىق ئوپتوئېلېكترون ئۈسكۈنىلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
4-سوئال: ئىزولياتسىيە قەۋىتى ئۈسكۈنىنىڭ ئىقتىدارىنى قانداق ياخشىلايدۇ؟
A4: ئىزولياتسىيەلىك پەردە (SiO₂ ياكى Si₃N₄) توك ئېقىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ ۋە ئېلېكتر ئۆزئارا تەسىر كۆرسىتىشىنى ئازايتىدۇ، بۇنىڭ بىلەن توك بېسىمىنىڭ چىدامچانلىقى يۇقىرى، ئالماشتۇرۇش ئۈنۈمى يۇقىرى ۋە ئىسسىقلىق يوقىتىش مىقدارى ئازايتىلىدۇ.
5-سوئال: SICOI ۋاپلېرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئىشلىتىشكە ماس كېلەمدۇ؟
A5: شۇنداق، SICOI لېنتىلىرى يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە 500 سېلسىيە گرادۇستىن يۇقىرى قارشىلىق كۆرسىتىش ئىقتىدارىغا ئىگە بولۇپ، ئىنتايىن ئىسسىق ۋە قاتتىق مۇھىتتا ئىشەنچلىك ئىشلەش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن.
6-سوئال: SICOI ۋافلىلىرىنى خاسلاشتۇرغىلى بولامدۇ؟
A6: ئەلۋەتتە. ئىشلەپچىقارغۇچىلار ھەر خىل تەتقىقات ۋە سانائەت ئېھتىياجلىرىنى قاندۇرۇش ئۈچۈن، ئالاھىدە قېلىنلىق، قوشۇمچە ماددىلارنىڭ دەرىجىسى ۋە ئاساسىي قاتلام بىرىكمىلىرىگە ماسلاشتۇرۇلغان لايىھەلەرنى تەمىنلەيدۇ.










