رقاقة HPSI SiCOI مقاس 4 بوصات و6 بوصات ذات رابطة مائية

صورة مميزة لرقاقة HPSI SiCOI مقاس 4 بوصات و6 بوصات مع رابط مائي

وصف مختصر:

تُطوَّر رقائق 4H-SiCOI شبه العازلة عالية النقاء (HPSI) باستخدام تقنيات ربط وتخفيف متطورة. تُصنّع هذه الرقائق عن طريق ربط ركائز كربيد السيليكون 4H HPSI على طبقات أكسيد حرارية من خلال طريقتين رئيسيتين: الربط المباشر المحب للماء، والربط المنشَّط سطحيًا. تُدخل هذه الطريقة طبقة وسيطة مُعدّلة (مثل السيليكون غير المتبلور، أو أكسيد الألومنيوم، أو أكسيد التيتانيوم) لتحسين جودة الربط وتقليل الفقاعات، وهي مناسبة بشكل خاص للتطبيقات البصرية. يتم التحكم في سمك طبقة كربيد السيليكون من خلال تقنية SmartCut القائمة على زرع الأيونات، أو عمليات الطحن والتلميع بتقنية CMP. توفر تقنية SmartCut دقة عالية في تجانس السمك (50-900 نانومتر مع تجانس ±20 نانومتر)، ولكنها قد تُسبب تلفًا طفيفًا في البلورات بسبب زرع الأيونات، مما يؤثر على أداء الجهاز البصري. تجنب الطحن وتلميع CMP تلف المواد، ويُفضل استخدامهما في الأغشية السميكة (350 نانومتر - 500 ميكرومتر) والتطبيقات الكمومية أو PIC، مع تفاوت سمك أقل (±100 نانومتر). تتميز الرقائق القياسية بقياس 6 بوصات بطبقة SiC بسُمك 1 ميكرومتر ±0.1 ميكرومتر على طبقة SiO2 بسُمك 3 ميكرومتر فوق ركائز Si بسُمك 675 ميكرومتر، مع نعومة سطحية استثنائية (Rq < 0.2 نانومتر). تُلبي رقائق SiCOI عالية الأداء هذه متطلبات تصنيع الأجهزة الكهروميكانيكية الصغرى (MEMS) وPIC والأجهزة الكمومية والبصرية، بجودة مواد ممتازة ومرونة في العمليات.

أرسل لنا بريدًا إلكترونيًا

سمات

نظرة عامة على خصائص رقاقة SiCOI (كربيد السيليكون على العازل)

رقائق SiCOI هي ركيزة أشباه موصلات من الجيل الجديد تجمع بين كربيد السيليكون (SiC) وطبقة عازلة، غالبًا ما تكون SiO₂ أو الياقوت، لتحسين الأداء في إلكترونيات الطاقة، والترددات الراديوية، والفوتونيات. فيما يلي لمحة عامة مفصلة عن خصائصها، مُصنفة إلى أقسام رئيسية:

ملكية	وصف
تكوين المواد	طبقة كربيد السيليكون (SiC) ملتصقة بركيزة عازلة (عادةً SiO₂ أو الياقوت)
البنية البلورية	عادةً ما تكون أنواع متعددة من SiC 4H أو 6H، والمعروفة بجودة البلورات العالية والتوحيد
الخصائص الكهربائية	مجال كهربائي عالي الانهيار (~3 ميجا فولت/سم)، فجوة نطاق واسعة (~3.26 إلكترون فولت لـ 4H-SiC)، تيار تسرب منخفض
الموصلية الحرارية	موصلية حرارية عالية (~300 واط/م·ك)، مما يتيح تبديد الحرارة بكفاءة
الطبقة العازلة	توفر الطبقة العازلة (SiO₂ أو الياقوت) عزلًا كهربائيًا وتقلل من السعة الطفيلية
الخصائص الميكانيكية	صلابة عالية (~9 مقياس موس)، وقوة ميكانيكية ممتازة، واستقرار حراري
تشطيب السطح	عادةً ما تكون ناعمة للغاية مع كثافة عيوب منخفضة، ومناسبة لتصنيع الأجهزة
التطبيقات	إلكترونيات الطاقة، وأجهزة MEMS، وأجهزة RF، وأجهزة الاستشعار التي تتطلب درجة حرارة عالية وتحمل الجهد

رقائق كربيد السيليكون على العازل (SiCOI) هي بنية ركيزة شبه موصلة متطورة، تتكون من طبقة رقيقة عالية الجودة من كربيد السيليكون (SiC) ملتصقة بطبقة عازلة، عادةً ما تكون ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) أو الياقوت. كربيد السيليكون هو شبه موصل واسع النطاق، معروف بقدرته على تحمل الجهد العالي ودرجات الحرارة المرتفعة، بالإضافة إلى موصلية حرارية ممتازة وصلابة ميكانيكية فائقة، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الإلكترونية عالية الطاقة والتردد ودرجات الحرارة العالية.

توفر الطبقة العازلة في رقائق SiCOI عزلًا كهربائيًا فعالًا، مما يقلل بشكل كبير من السعة الطفيلية وتيارات التسرب بين الأجهزة، مما يعزز الأداء العام للجهاز وموثوقيته. سطح الرقاقة مصقول بدقة لتحقيق نعومة فائقة مع الحد الأدنى من العيوب، مما يلبي المتطلبات الصارمة لتصنيع الأجهزة على نطاقي الميكرو والنانو.

لا يُحسّن هذا الهيكل المادي الخصائص الكهربائية لأجهزة كربيد السيليكون فحسب، بل يُعزز أيضًا الإدارة الحرارية والاستقرار الميكانيكي بشكل كبير. ونتيجةً لذلك، تُستخدم رقائق SiCOI على نطاق واسع في إلكترونيات الطاقة، ومكونات التردد اللاسلكي (RF)، وأجهزة استشعار الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، والإلكترونيات عالية الحرارة. وبشكل عام، تجمع رقائق SiCOI بين الخصائص الفيزيائية الاستثنائية لكربيد السيليكون ومزايا العزل الكهربائي لطبقة عازلة، مما يوفر أساسًا مثاليًا للجيل القادم من أجهزة أشباه الموصلات عالية الأداء.

تطبيق رقاقة SiCOI

أجهزة إلكترونيات الطاقة

مفاتيح الجهد العالي والطاقة العالية، وترانزستورات MOSFET، والثنائيات

استفد من فجوة النطاق الواسعة لـ SiC، والجهد العالي للانهيار، والاستقرار الحراري

تقليل خسائر الطاقة وتحسين الكفاءة في أنظمة تحويل الطاقة

مكونات التردد اللاسلكي (RF)

الترانزستورات والمضخمات عالية التردد

سعة طفيلية منخفضة بسبب الطبقة العازلة تعمل على تعزيز أداء التردد اللاسلكي

مناسب لأنظمة الاتصالات والرادار 5G

الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)

أجهزة الاستشعار والمحركات العاملة في البيئات القاسية

المتانة الميكانيكية والخمول الكيميائي يطيلان عمر الجهاز

تتضمن أجهزة استشعار الضغط، ومقاييس التسارع، وأجهزة قياس الزوايا

إلكترونيات عالية الحرارة

الإلكترونيات لتطبيقات السيارات والطيران والصناعة

تعمل بشكل موثوق في درجات الحرارة المرتفعة حيث يفشل السيليكون

الأجهزة الفوتونية

التكامل مع المكونات البصرية الإلكترونية على ركائز العازل

تمكين الفوتونيات الموجودة على الشريحة مع تحسين الإدارة الحرارية

الأسئلة والأجوبة حول رقاقة SiCOI

س:ما هي رقاقة SiCOI

أ:رقاقة SiCOI هي اختصار لعبارة "رقاقة كربيد السيليكون على عازل". وهي نوع من ركائز أشباه الموصلات، حيث تُلصق طبقة رقيقة من كربيد السيليكون (SiC) بطبقة عازلة، عادةً ما تكون من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) أو أحيانًا من الياقوت. تشبه هذه البنية من حيث المفهوم رقائق السيليكون على عازل (SOI) الشهيرة، ولكنها تستخدم كربيد السيليكون (SiC) بدلًا من السيليكون.