Struchtúr foshraithe SiCOI 4 orlach 6 orlach HPSI SiC SiO2 Si

Cur Síos Achomair:

Cuireann an páipéar seo forbhreathnú mionsonraithe i láthair ar shliseáin Sileacain Charbaíd ar Inslitheoir (SiCOI), ag díriú go sonrach ar foshraitheanna 4-orlach agus 6-orlach ina bhfuil sraitheanna sileacain charbaíd leath-inslithe (HPSI) ard-íonachta atá nasctha le sraitheanna inslithe dé-ocsaíd sileacain (SiO₂) ar bharr foshraitheanna sileacain (Si). Comhcheanglaíonn struchtúr an SiCOI airíonna leictreacha, teirmeacha agus meicniúla eisceachtúla SiC leis na buntáistí aonraithe leictreacha a bhaineann leis an tsraith ocsaíde agus tacaíocht mheicniúil an tsubstráit sileacain. Trí úsáid a bhaint as HPSI SiC, feabhsaítear feidhmíocht na ngléasanna trí sheoladh an tsubstráit a íoslaghdú agus caillteanais pharasíteacha a laghdú, rud a fhágann go bhfuil na sliseáin seo oiriúnach d'fheidhmchláir leathsheoltóra ardchumhachta, ardmhinicíochta agus ardteochta. Pléitear an próiseas monaraíochta, tréithe ábhair agus buntáistí struchtúracha na cumraíochta ilchiseal seo, ag béim ar a ábharthacht maidir le leictreonaic chumhachta agus córais mhicrileictrimheicniúla (MEMS) an chéad ghlúin eile. Déanann an staidéar comparáid freisin idir airíonna agus feidhmeanna féideartha sliseáin SiCOI 4-orlach agus 6-orlach, ag béim ar inscálaitheacht agus ionchais chomhtháthaithe do ghléasanna leathsheoltóra chun cinn.

Seol ríomhphost chugainn

Gnéithe

Struchtúr na vaiféir SiCOI

HPB (Nascadh Ardfheidhmíochta) BIC (Ciorcad Comhtháite Nasctha) agus SOD (teicneolaíocht cosúil le Sileacan ar Dhiamant nó Sileacan ar Inslitheoir). Áirítear leis:

Méadrachtaí Feidhmíochta:

Liostaíonn sé paraiméadair cosúil le cruinneas, cineálacha earráide (m.sh., "Gan earráid," "Fad luacha"), agus tomhais tiús (m.sh., "Tiús Sraithe Dírí/kg").

Tábla le luachanna uimhriúla (paraiméadair turgnamhacha nó próisis b'fhéidir) faoi cheannteidil ar nós "ADDR/SYGBDT," "10/0," srl.

Sonraí Tiús Sraithe:

Iontrálacha athchleachtacha fairsinge lipéadaithe "Tiús L1 (A)" go "Tiús L270 (A)" (is dócha in Ångströms, 1 Å = 0.1 nm).

Molann sé struchtúr ilchisealach le rialú beacht tiús do gach ciseal, rud is gnách i sceallóga leathsheoltóra ardleibhéil.

Struchtúr Wafer SiCOI

Is struchtúr vaiféir speisialaithe é SiCOI (Silicon Carbide on Insulator) ina gcomhcheanglaítear cairbíd sileacain (SiC) le ciseal inslithe, cosúil le SOI (Silicon-on-Insulator) ach atá optamaithe d'fheidhmchláir ardchumhachta/ardteochta. Príomhghnéithe:

Comhdhéanamh Sraithe:

An Ciseal Barr: Carbaíd Sileacain Aonchriostail (SiC) le haghaidh soghluaisteachta leictreon ard agus cobhsaíocht theirmeach.

Inslitheoir Adhlacadh: De ghnáth SiO₂ (ocsaíd) nó diamant (i SOD) chun toilleas seadánach a laghdú agus aonrú a fheabhsú.

Foshraith Bhunaidh: Sileacan nó SiC polachriostalach le haghaidh tacaíochta meicniúil

Airíonna na vaiféir SiCOI

Airíonna Leictreacha Bearna Banda Leathan (3.2 eV do 4H-SiC): Cumasaíonn sé voltas miondealaithe ard (>10× níos airde ná sileacan). Laghdaíonn sé sruthanna sceite, rud a fheabhsaíonn éifeachtúlacht i bhfeistí cumhachta.

Soghluaisteacht Ard Leictreon:~900 cm²/V·s (4H-SiC) vs. ~1,400 cm²/V·s (Si), ach feidhmíocht níos fearr ag réimse ard.

Friotaíocht Íseal Ar Aghaidh:Taispeánann trasraitheoirí bunaithe ar SiCOI (m.sh., MOSFETanna) caillteanais seoltachta níos ísle.

Insliú den scoth:Laghdaíonn an ciseal ocsaíd adhlactha (SiO₂) nó diamant toilleas seadánach agus traschaint.

Airíonna TeirmeachaSeoltacht Theirmeach Ard: SiC (~490 W/m·K do 4H-SiC) vs. Si (~150 W/m·K). Is féidir le diamant (má úsáidtear é mar inslitheoir) dul thar 2,000 W/m·K, rud a fheabhsaíonn diomailt teasa.

Cobhsaíocht Theirmeach:Oibríonn sé go hiontaofa ag >300°C (i gcomparáid le ~150°C i gcás sileacain). Laghdaíonn sé riachtanais fuaraithe i leictreonaic chumhachta.

3. Airíonna Meicniúla & CeimiceachaCruas Foircneach (~9.5 Mohs): Seasann sé i gcoinne caitheamh, rud a fhágann go bhfuil SiCOI buan i dtimpeallachtaí crua.

Neamhshuim Cheimiceach:Frithsheasmhach in aghaidh ocsaídiúcháin agus creimeadh, fiú i ndálaí aigéadacha/alcaileacha.

Leathnú Teirmeach Íseal:Oireann go maith le hábhair ardteochta eile (m.sh., GaN).

4. Buntáistí Struchtúracha (i gcomparáid le SiC nó SOI i mbulc)

Caillteanais Foshraithe Laghdaithe:Coscann an ciseal inslithe sceitheadh reatha isteach sa tsubstráit.

Feidhmíocht RF Feabhsaithe:Cumasaíonn toilleas seadánach níos ísle lascadh níos tapúla (úsáideach le haghaidh gléasanna 5G/mmWave).

Dearadh Solúbtha:Ceadaíonn an ciseal barr tanaí SiC scálú gléasanna optamaithe (m.sh., bealaí ultra-tanaí i dtrasraitheoirí).

Comparáid le SOI & SiC Bulk

Maoin	SiCOI	SOI (Si/SiO₂/Si)	SiC mórchóir
Bearna banna	3.2 eV (SiC)	1.1 eV (Si)	3.2 eV (SiC)
Seoltacht Theirmeach	Ard (SiC + diamant)	Íseal (cuireann SiO₂ teorainn le sreabhadh teasa)	Ard (SiC amháin)
Voltas Miondealú	An-Ard	Measartha	An-Ard
Costas	Níos Airde	Íochtarach	Is airde (SiC íon)

Feidhmeanna vaiféir SiCOI

Leictreonaic Chumhachta
Úsáidtear sliseáin SiCOI go forleathan i bhfeistí leathsheoltóra ardvoltais agus ardchumhachta ar nós MOSFETanna, dé-óidí Schottky, agus lasca cumhachta. Cuireann an bhearna banda leathan agus an voltas miondealaithe ard de SiC ar chumas comhshó cumhachta éifeachtach le caillteanais laghdaithe agus feidhmíocht theirmeach fheabhsaithe.

Gléasanna Minicíochta Raidió (RF)
Laghdaíonn an ciseal inslithe i sceallóga SiCOI toilleas seadánach, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach do thrasraitheoirí agus aimplitheoirí ardminicíochta a úsáidtear i dteicneolaíochtaí teileachumarsáide, radair agus 5G.

Córais Mhicrileictreomeicniúla (MEMS)
Soláthraíonn sliseoga SiCOI ardán láidir chun braiteoirí agus gníomhaitheoirí MEMS a mhonarú a oibríonn go hiontaofa i dtimpeallachtaí crua mar gheall ar neamhsheasmhacht cheimiceach agus neart meicniúil SiC.

Leictreonaic Ardteochta
Cumasaíonn SiCOI leictreonaic a choinníonn feidhmíocht agus iontaofacht ag teochtaí arda, rud a bhaineann leas as feidhmchláir feithicleach, aeraspáis agus tionsclaíocha ina dteipeann ar fheistí sileacain traidisiúnta.

Gléasanna Fótóineacha agus Optóileictreonacha
Éascaíonn teaglaim airíonna optúla SiC agus an tsraith inslithe comhtháthú ciorcad fótónach le bainistíocht theirmeach fheabhsaithe.

Leictreonaic atá cruaite ag radaíocht
Mar gheall ar an gcaoinfhulaingt radaíochta dúchasach atá ag SiC, tá sliseáin SiCOI oiriúnach d'fheidhmchláir spáis agus núicléacha a éilíonn gléasanna a sheasann timpeallachtaí ard-radaíochta.

Ceisteanna agus Freagraí faoi vaiféir SiCOI

C1: Cad is vaiféar SiCOI ann?

A: Seasann SiCOI do Silicon Carbide-on-Insulator. Is struchtúr sliseog leathsheoltóra é ina bhfuil sraith tanaí de charbaíd sileacain (SiC) nasctha le sraith inslithe (dé-ocsaíd sileacain, SiO₂ de ghnáth), atá faoi thacaíocht foshraithe sileacain. Comhcheanglaíonn an struchtúr seo airíonna den scoth SiC le haonrú leictreach ón inslitheoir.

C2: Cad iad na príomhbhuntáistí a bhaineann le vaiféir SiCOI?

A: I measc na bpríomhbhuntáistí tá voltas miondealaithe ard, bearna banda leathan, seoltacht theirmeach den scoth, cruas meicniúil níos fearr, agus toilleas seadánach laghdaithe a bhuíochas leis an gciseal inslithe. Mar thoradh air seo, feabhsaítear feidhmíocht, éifeachtúlacht agus iontaofacht na ngléasanna.

C3: Cad iad na feidhmeanna tipiciúla a bhaineann le vaiféir SiCOI?

A: Úsáidtear iad i leictreonaic chumhachta, i bhfeistí RF ardminicíochta, i braiteoirí MEMS, i leictreonaic ardteochta, i bhfeistí fótóineacha, agus i leictreonaic atá cruaite ag radaíocht.