HPSI SiCOI ವೇಫರ್ 4 6 ಇಂಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಫೋಲಿಕ್ ಬಾಂಡಿಂಗ್
SiCOI ವೇಫರ್ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್-ಆನ್-ಇನ್ಸುಲೇಟರ್) ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅವಲೋಕನ
SiCOI ವೇಫರ್ಗಳು ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ಅರೆವಾಹಕ ತಲಾಧಾರವಾಗಿದ್ದು, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಅನ್ನು ನಿರೋಧಕ ಪದರದೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಾಗಿ SiO₂ ಅಥವಾ ನೀಲಮಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, RF ಮತ್ತು ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಮುಖ ವಿಭಾಗಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾದ ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವಿವರವಾದ ಅವಲೋಕನವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:
ಆಸ್ತಿ | ವಿವರಣೆ |
ವಸ್ತು ಸಂಯೋಜನೆ | ನಿರೋಧಕ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬಂಧಿತವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಪದರ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SiO₂ ಅಥವಾ ನೀಲಮಣಿ) |
ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆ | ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SiC ಯ 4H ಅಥವಾ 6H ಪಾಲಿಟೈಪ್ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪತೆಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ. |
ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು | ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಗಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (~3 MV/cm), ಅಗಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ (4H-SiC ಗೆ ~3.26 eV), ಕಡಿಮೆ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹ |
ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ | ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (~300 W/m·K), ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. |
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪದರ | ನಿರೋಧಕ ಪದರ (SiO₂ ಅಥವಾ ನೀಲಮಣಿ) ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಾವಲಂಬಿ ಧಾರಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. |
ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು | ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ (~9 ಮೊಹ್ಸ್ ಮಾಪಕ), ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ |
ಮೇಲ್ಮೈ ಮುಕ್ತಾಯ | ಕಡಿಮೆ ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸ್ಮೂತ್, ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ |
ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು | ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, MEMS ಸಾಧನಗಳು, RF ಸಾಧನಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಂವೇದಕಗಳು |
SiCOI ವೇಫರ್ಗಳು (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್-ಆನ್-ಇನ್ಸುಲೇಟರ್) ಒಂದು ಮುಂದುವರಿದ ಅರೆವಾಹಕ ತಲಾಧಾರ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ನ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ತೆಳುವಾದ ಪದರವನ್ನು ನಿರೋಧಕ ಪದರದ ಮೇಲೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO₂) ಅಥವಾ ನೀಲಮಣಿ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಒಂದು ವಿಶಾಲ-ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಅರೆವಾಹಕವಾಗಿದ್ದು, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
SiCOI ವೇಫರ್ಗಳಲ್ಲಿನ ನಿರೋಧಕ ಪದರವು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಪರಾವಲಂಬಿ ಧಾರಣ ಮತ್ತು ಸಾಧನಗಳ ನಡುವಿನ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊ-ಪ್ರಮಾಣದ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಯ ಕಠಿಣ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಮೂಲಕ ಕನಿಷ್ಠ ದೋಷಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಸ್ಮೂತ್ನೆಸ್ ಸಾಧಿಸಲು ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಹೊಳಪು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ವಸ್ತುವಿನ ರಚನೆಯು SiC ಸಾಧನಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, SiCOI ವೇಫರ್ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ರೇಡಿಯೋ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ (RF) ಘಟಕಗಳು, ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ (MEMS) ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, SiCOI ವೇಫರ್ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ನ ಅಸಾಧಾರಣ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ ಪದರದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಆದರ್ಶ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
SiCOI ವೇಫರ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್
ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸಾಧನಗಳು
ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ವಿಚ್ಗಳು, MOSFET ಗಳು ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ಗಳು
SiC ಯ ಅಗಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಪ್ರಯೋಜನ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ದಕ್ಷತೆ.
ರೇಡಿಯೋ ಆವರ್ತನ (RF) ಘಟಕಗಳು
ಅಧಿಕ ಆವರ್ತನ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗಳು
ನಿರೋಧಕ ಪದರದಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪರಾವಲಂಬಿ ಧಾರಣವು RF ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ
5G ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ರಾಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ
ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ (MEMS)
ಕಠಿಣ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಆಕ್ಯೂವೇಟರ್ಗಳು
ಯಾಂತ್ರಿಕ ದೃಢತೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಜಡತ್ವವು ಸಾಧನದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳು, ವೇಗವರ್ಧಕ ಮಾಪಕಗಳು ಮತ್ತು ಗೈರೊಸ್ಕೋಪ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ
ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್
ಆಟೋಮೋಟಿವ್, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್
ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಿಫಲವಾದಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಫೋಟೊನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು
ಅವಾಹಕ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕೀಕರಣ
ಸುಧಾರಿತ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಆನ್-ಚಿಪ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
SiCOI ವೇಫರ್ನ ಪ್ರಶ್ನೋತ್ತರಗಳು
ಪ್ರಶ್ನೆ:SiCOI ವೇಫರ್ ಎಂದರೇನು?
ಎ:SiCOI ವೇಫರ್ ಎಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್-ಆನ್-ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ ವೇಫರ್. ಇದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ತಲಾಧಾರವಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರವನ್ನು ನಿರೋಧಕ ಪದರದ ಮೇಲೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO₂) ಅಥವಾ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ನೀಲಮಣಿ. ಈ ರಚನೆಯು ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆನ್-ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ (SOI) ವೇಫರ್ಗಳಿಗೆ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಲ್ಲಿ ಹೋಲುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬದಲಿಗೆ SiC ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ


