HPSI SiCOI wafer 4 6 inch Hydropholic Bonding

Korte beschrijving:

Hoogzuivere, semi-isolerende (HPSI) 4H-SiCOI-wafers worden ontwikkeld met behulp van geavanceerde bonding- en verdunningstechnologieën. De wafers worden vervaardigd door 4H HPSI-siliciumcarbidesubstraten te verbinden met thermische oxidelagen via twee belangrijke methoden: hydrofiele (directe) bonding en oppervlaktegeactiveerde bonding. Bij de laatste methode wordt een gemodificeerde tussenlaag (zoals amorf silicium, aluminiumoxide of titaniumoxide) aangebracht om de hechtkwaliteit te verbeteren en luchtbellen te verminderen, wat met name geschikt is voor optische toepassingen. De dikte van de siliciumcarbidelaag wordt gecontroleerd door middel van ionenimplantatie-gebaseerde SmartCut of slijp- en CMP-polijstprocessen. SmartCut biedt een zeer nauwkeurige dikteuniformiteit (50 nm–900 nm met een uniformiteit van ±20 nm), maar kan door ionenimplantatie lichte kristalschade veroorzaken, wat de prestaties van optische apparaten kan beïnvloeden. Slijpen en CMP-polijsten voorkomen materiaalschade en hebben de voorkeur voor dikkere films (350 nm–500 µm) en kwantum- of PIC-toepassingen, hoewel de dikte-uniformiteit dan minder is (±100 nm). Standaard 6-inch wafers hebben een SiC-laag van 1 µm ±0,1 µm op een SiO2-laag van 3 µm bovenop 675 µm Si-substraten met een uitzonderlijk glad oppervlak (Rq < 0,2 nm). Deze HPSI SiCOI-wafers zijn geschikt voor de productie van MEMS-, PIC-, kwantum- en optische apparaten en bieden een uitstekende materiaalkwaliteit en procesflexibiliteit.

Stuur ons een e-mail.

Functies

Overzicht van de eigenschappen van SiCOI-wafers (siliciumcarbide-op-isolator).

SiCOI-wafers zijn een nieuwe generatie halfgeleidersubstraten die siliciumcarbide (SiC) combineren met een isolerende laag, vaak SiO₂ of saffier, om de prestaties in vermogenselektronica, RF en fotonica te verbeteren. Hieronder volgt een gedetailleerd overzicht van hun eigenschappen, onderverdeeld in belangrijke categorieën:

Eigendom	Beschrijving
Materiaalsamenstelling	Een siliciumcarbide (SiC)-laag is gebonden op een isolerend substraat (meestal SiO₂ of saffier).
Kristalstructuur	Doorgaans 4H- of 6H-polytypen van SiC, bekend om hun hoge kristalkwaliteit en uniformiteit.
Elektrische eigenschappen	Hoge doorslagspanning (~3 MV/cm), brede bandgap (~3,26 eV voor 4H-SiC), lage lekstroom
Thermische geleidbaarheid	Hoge thermische geleidbaarheid (~300 W/m·K), waardoor efficiënte warmteafvoer mogelijk is.
Diëlektrische laag	De isolerende laag (SiO₂ of saffier) zorgt voor elektrische isolatie en vermindert parasitaire capaciteit.
Mechanische eigenschappen	Hoge hardheid (~9 op de schaal van Mohs), uitstekende mechanische sterkte en thermische stabiliteit.
Oppervlakteafwerking	Doorgaans ultraglad met een lage defectdichtheid, geschikt voor de fabricage van apparaten.
Toepassingen	Vermogenselektronica, MEMS-componenten, RF-componenten, sensoren die hoge temperatuur- en spanningstoleranties vereisen.

SiCOI-wafers (siliciumcarbide-op-isolator) vertegenwoordigen een geavanceerde halfgeleidersubstraatstructuur, bestaande uit een hoogwaardige dunne laag siliciumcarbide (SiC) die is verbonden met een isolerende laag, meestal siliciumdioxide (SiO₂) of saffier. Siliciumcarbide is een halfgeleider met een brede bandgap die bekend staat om zijn vermogen om hoge spanningen en hoge temperaturen te weerstaan, samen met een uitstekende thermische geleidbaarheid en superieure mechanische hardheid, waardoor het ideaal is voor elektronische toepassingen met hoog vermogen, hoge frequentie en hoge temperaturen.

De isolerende laag in SiCOI-wafers zorgt voor effectieve elektrische isolatie, waardoor parasitaire capaciteit en lekstromen tussen componenten aanzienlijk worden verminderd. Dit verbetert de algehele prestaties en betrouwbaarheid van het apparaat. Het waferoppervlak is nauwkeurig gepolijst voor een ultraglad oppervlak met minimale defecten, waarmee wordt voldaan aan de strenge eisen van de fabricage van micro- en nanoschaalcomponenten.

Deze materiaalstructuur verbetert niet alleen de elektrische eigenschappen van SiC-componenten, maar versterkt ook het thermisch beheer en de mechanische stabiliteit aanzienlijk. Daardoor worden SiCOI-wafers veelvuldig gebruikt in vermogenselektronica, radiofrequentiecomponenten (RF), MEMS-sensoren (micro-elektromechanische systemen) en elektronica voor hoge temperaturen. Kortom, SiCOI-wafers combineren de uitzonderlijke fysische eigenschappen van siliciumcarbide met de elektrische isolatievoordelen van een isolerende laag, waardoor ze een ideale basis vormen voor de volgende generatie hoogwaardige halfgeleidercomponenten.

Toepassing van SiCOI-wafers

Vermogenselektronica-apparaten

Hoogspannings- en hoogvermogenschakelaars, MOSFET's en diodes

Profiteer van de brede bandgap, hoge doorslagspanning en thermische stabiliteit van SiC.

Verminderde energieverliezen en verbeterde efficiëntie in energieomzettingssystemen

Radiofrequentie (RF) componenten

Hoogfrequente transistoren en versterkers

De lage parasitaire capaciteit als gevolg van de isolerende laag verbetert de RF-prestaties.

Geschikt voor 5G-communicatie en radarsystemen.

Micro-elektromechanische systemen (MEMS)

Sensoren en actuatoren die in zware omstandigheden functioneren.

Mechanische robuustheid en chemische inertheid verlengen de levensduur van het apparaat.

Inclusief druksensoren, versnellingsmeters en gyroscopen.

Elektronica voor hoge temperaturen

Elektronica voor automobiel-, ruimtevaart- en industriële toepassingen.

Functioneert betrouwbaar bij hoge temperaturen waar silicium faalt.

Fotonische apparaten

Integratie met opto-elektronische componenten op isolerende substraten

Maakt on-chip fotonica mogelijk met verbeterd thermisch beheer.

Vragen en antwoorden over SiCOI-wafers

Q:Wat is een SiCOI-wafer?

A:SiCOI-wafer staat voor Silicon Carbide-on-Insulator-wafer. Het is een type halfgeleidersubstraat waarbij een dunne laag siliciumcarbide (SiC) is verbonden met een isolerende laag, meestal siliciumdioxide (SiO₂) of soms saffier. Deze structuur is qua concept vergelijkbaar met de bekende Silicon-on-Insulator (SOI)-wafers, maar gebruikt SiC in plaats van silicium.