Structar fo-strataid SiCOI 4 òirleach 6 òirleach HPSI SiC SiO2 Si

Tuairisgeul Goirid:

Tha am pàipear seo a’ toirt seachad sealladh farsaing mionaideach air uaifearan Silicon Carbide-on-Insulator (SiCOI), gu sònraichte a’ cur fòcas air fo-stratan 4-òirleach agus 6-òirleach anns a bheil sreathan silicon carbide (SiC) leth-inslithe àrd-ghlanachd (HPSI) ceangailte ri sreathan inslithe silicon dà-ogsaid (SiO₂) air mullach fo-stratan silicon (Si). Bidh structar SiCOI a’ cothlamadh feartan dealain, teirmeach agus meacanaigeach sònraichte SiC leis na buannachdan aonaranachd dealain den t-sreath ocsaid agus taic mheacanaigeach an t-substrate silicon. Bidh cleachdadh HPSI SiC a’ leasachadh coileanadh innealan le bhith a’ lughdachadh giùlan fo-strat agus a’ lughdachadh call dìosganach, a’ dèanamh na h-uaifearan seo freagarrach airson tagraidhean leth-chonnsachaidh àrd-chumhachd, àrd-tricead agus àrd-theodhachd. Tha am pròiseas saothrachaidh, feartan stuthan agus buannachdan structarail an rèiteachaidh ioma-fhilleadh seo air an deasbad, a’ cur cuideam air a chudromachd do electronics cumhachd an ath ghinealaich agus siostaman meanbh-electromechanical (MEMS). Tha an sgrùdadh cuideachd a’ dèanamh coimeas eadar feartan agus tagraidhean a dh’fhaodadh a bhith aig uaifearan SiCOI 4-òirleach agus 6-òirleach, a’ soilleireachadh comas sgèileachaidh agus amalachaidh airson innealan leth-chonnsachaidh adhartach.

Cuir post-d thugainn

Feartan

Structar wafer SiCOI

HPB (Ceangal Àrd-choileanaidh) BIC (Cuairt Amalaichte Ceangailte) agus SOD (teicneòlas Silicon-air-Daoimean no Silicon-air-Insulator coltach ri teicneòlas). Tha e a’ gabhail a-steach:

Meatairean Coileanaidh:

A’ liostadh paramadairean leithid cruinneas, seòrsaichean mearachd (me, “Gun mhearachd,” “Astar luach”), agus tomhasan tighead (me, “Tighead Sreath Dhìreach/kg”).

Clàr le luachan àireamhach (is dòcha paramadairean deuchainneach no pròiseis) fo chinn-naidheachd mar "ADDR/SYGBDT," "10/0," msaa.

Dàta Tiughas Sreath:

Inntrigidhean ath-aithriseach farsaing le bileagan bho "Tigheadas L1 (A)" gu "Tigheadas L270 (A)" (is dòcha ann an Ångströms, 1 Å = 0.1 nm).

A’ moladh structar ioma-fhilleadh le smachd mionaideach air tighead gach sreath, mar as àbhaist ann an uaifearan leth-chonnsachaidh adhartach.

Structar Wafer SiCOI

'S e structar wafer sònraichte a th' ann an SiCOI (Silicon Carbide on Insulator) a tha a' cothlamadh silicon carbide (SiC) le còmhdach inslitheachaidh, coltach ri SOI (Silicon-on-Insulator) ach air a bharrrachadh airson tagraidhean àrd-chumhachd/àrd-theòthachd. Prìomh fheartan:

Co-dhèanamh nan Sreathan:

An ìre as àirde: Silicon Carbide aon-chriostail (SiC) airson gluasad àrd dealanach agus seasmhachd teirmeach.

Inslitheoir Fiodhaichte: Mar as trice SiO₂ (ocsaid) no daoimean (ann an SOD) gus comas dìosganach a lùghdachadh agus aonaranachd a leasachadh.

Bun-stuth: Silicon no SiC polycrystalline airson taic meacanaigeach

Feartan uaifearan SiCOI

Togalaichean Dealain Beàrn-bann farsaing (3.2 eV airson 4H-SiC): A’ comasachadh bholtaids briseadh-sìos àrd (>10× nas àirde na silicon). A’ lughdachadh sruthan aodion, a’ leasachadh èifeachdas ann an innealan cumhachd.

Gluasadachd àrd dealanach:~900 cm²/V·s (4H-SiC) an aghaidh ~1,400 cm²/V·s (Si), ach coileanadh nas fheàrr ann an raointean àrda.

Frith-aghaidh ìosal:Tha call giùlain nas ìsle aig transistors stèidhichte air SiCOI (me, MOSFETan).

Insaladh sàr-mhath:Bidh an còmhdach ogsaid fholaichte (SiO₂) no daoimean a’ lughdachadh comas dìosganach agus crois-labhairt.

Togalaichean TeirmeachSeoltachd Teirmeach Àrd: SiC (~490 W/m·K airson 4H-SiC) an aghaidh Si (~150 W/m·K). Faodaidh daoimean (ma thèid a chleachdadh mar inslitheoir) a bhith nas àirde na 2,000 W/m·K, a’ neartachadh sgaoileadh teas.

Seasmhachd Teirmeach:Ag obair gu earbsach aig >300°C (an taca ri ~150°C airson silicon). A’ lughdachadh riatanasan fuarachaidh ann an electronics cumhachd.

3. Feartan Meacanaigeach & CeimigeachCruas anabarrach (~9.5 Mohs): A’ seasamh an aghaidh caitheamh, a’ dèanamh SiCOI seasmhach airson àrainneachdan cruaidh.

Neo-sheasmhachd cheimigeach:A’ seasamh an aghaidh ocsaididh agus creimeadh, eadhon ann an suidheachaidhean searbhagach/alcaileach.

Leudachadh Teirmeach Ìosal:A’ freagairt gu math ri stuthan eile a tha an aghaidh teòthachd àrd (me, GaN).

4. Buannachdan Structarail (an coimeas ri SiC mòr no SOI)

Call fo-strat nas lugha:Bidh an còmhdach inslitheach a’ cur casg air aodion sruth a-steach don t-substrate.

Coileanadh RF nas fheàrr:Leigidh comas dìosganach nas ìsle le suidseadh nas luaithe (feumail airson innealan 5G/mmWave).

Dealbhadh sùbailte:Leigidh còmhdach tana SiC le sgèileadh innealan a bhith air a bharrrachadh (me, seanalan ultra-thana ann an transistors).

Coimeas le SOI & SiC mòr-chuid

Seilbh	SiCOI	SOI (Si/SiO₂/Si)	SiC ann am mòr-chuid
Beàrn-chòmhlain	3.2 eV (SiC)	1.1 eV (Si)	3.2 eV (SiC)
Seoltachd Teirmeach	Àrd (SiC + daoimean)	Ìosal (tha SiO₂ a’ cuingealachadh sruthadh teas)	Àrd (SiC a-mhàin)
Bholtaids Briseadh-sìos	Glè Àrd	Meadhanach	Glè Àrd
Cosgais	Nas àirde	Ìosal	As àirde (SiC fìor-ghlan)

Cleachdaidhean wafer SiCOI

Leictreonaic Cumhachd
Tha uaifearan SiCOI air an cleachdadh gu farsaing ann an innealan leth-chonnsachaidh àrd-bholtaids is àrd-chumhachd leithid MOSFETan, diodes Schottky, agus suidsichean cumhachd. Leigidh am beàrn-bann farsaing agus am bholtaids briseadh-sìos àrd aig SiC le tionndadh cumhachd èifeachdach le call nas lugha agus coileanadh teirmeach nas fheàrr.

Innealan Tricead Rèidio (RF)
Bidh an còmhdach inslitheach ann an uibhearan SiCOI a’ lughdachadh comas dìosganach, gan dèanamh freagarrach airson transistors agus amplifiers àrd-tricead a thathas a’ cleachdadh ann an teicneòlasan cian-chonaltraidh, radar, agus 5G.

Siostaman Micrileictreamaicneach (MEMS)
Bidh uibhrichean SiCOI a’ toirt seachad àrd-ùrlar làidir airson mothachairean agus gnìomhaichean MEMS a dhèanamh a bhios ag obair gu earbsach ann an àrainneachdan cruaidh air sgàth neo-ghnìomhachd cheimigeach agus neart meacanaigeach SiC.

Leictreonaic Àrd-Teòthachd
Bidh SiCOI a’ comasachadh electronics a chumas coileanadh agus earbsachd aig teòthachd àrd, a’ toirt buannachd do thagraidhean chàraichean, aerospace agus gnìomhachais far a bheil innealan silicon àbhaisteach a’ fàiligeadh.

Innealan Fotonach agus Optoelectronic
Tha measgachadh de fheartan optaigeach SiC agus an còmhdach inslitheach a’ comasachadh amalachadh chuairtean fotonaigeach le riaghladh teirmeach nas fheàrr.

Leictreonaic air a chruadhachadh le rèididheachd
Air sgàth fulangas rèididheachd nàdarrach SiC, tha wafers SiCOI air leth freagarrach airson tagraidhean fànais is niùclasach a dh’ fheumas innealan a sheasas ri àrainneachdan àrd-rèididheachd.

Ceistean is Freagairtean mu uaifearan SiCOI

C1: Dè a th’ ann an uaifr SiCOI?

A: Tha SiCOI a’ seasamh airson Silicon Carbide-on-Insulator. ’S e structar uaifearan leth-chonnsachaidh a th’ ann far a bheil sreath tana de silicon carbide (SiC) ceangailte ri sreath inslitheachaidh (mar as trice silicon dà-ogsaid, SiO₂), a tha air a chumail suas le fo-strat silicon. Tha an structar seo a’ cothlamadh feartan sàr-mhath SiC le dealachadh dealain bhon inslitheadair.

C2: Dè na prìomh bhuannachdan a tha aig uaifearan SiCOI?

A: Am measg nam prìomh bhuannachdan tha bholtaids briseadh-sìos àrd, beàrn-chòmhlain farsaing, seoltachd teirmeach sàr-mhath, cruas meacanaigeach nas fheàrr, agus comas dìosganach nas lugha le taing don shreath inslitheachaidh. Tha seo a’ leantainn gu coileanadh, èifeachdas agus earbsachd innealan nas fheàrr.

C3: Dè na cleachdaidhean àbhaisteach a th’ aig wafers SiCOI?

A: Tha iad air an cleachdadh ann an eileagtronaig cumhachd, innealan RF àrd-tricead, mothachairean MEMS, eileagtronaig àrd-teòthachd, innealan fotonaigeach, agus eileagtronaig a tha air a chruadhachadh le rèididheachd.