4 pollici 6 pollici 8 pollici SICOI wafer 4H-SiC su isolante 100 a 150 mm sic film su silicio
SICOI (Silicon Carbide on Insulator) wafers represent a high-performance semiconductor substrate material that combines the exceptional physical properties of silicon carbide (SiC) with the electrical isolation advantages of an insulating layer (such as SiO₂ or Si₃N₄)La struttura SICOI è costituita tipicamente da uno strato monocristallino di SiC, uno strato isolante e un substrato di supporto (ad esempio, Si o SiC).Questa configurazione trova ampie applicazioni in alta potenza, apparecchi elettronici ad alta frequenza e ad alta temperatura, nonché nei campi dei sensori RF (Radio Frequency) e MEMS.
Rispetto ai Wafer SiC convenzionali, i Wafer SICOI riducono significativamente la capacità parassitaria e la corrente di fuga grazie all'incorporazione di uno strato isolante,migliorando così la frequenza di funzionamento e l'efficienza energetica dei dispositiviQuesta tecnologia è particolarmente adatta per applicazioni che richiedono resistenza ad alta tensione, basse perdite e prestazioni termiche superiori, come i veicoli elettrici, le comunicazioni 5G,e elettronica aerospaziale.
Caratteristiche chiave delle cialde SICOI
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Categoria di caratteristiche
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Parametri specifici/prestazioni
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Vantaggi tecnici
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Struttura del materiale
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Strato monocristallino di SiC (4H/6H-SiC) + strato isolante (SiO2/Si3N4) + substrato di supporto (Si/SiC)
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Consente l' isolamento elettrico e riduce gli effetti dei parassiti
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Prestazioni elettriche
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Alta resistenza del campo di rottura (> 3 MV/cm), bassa perdita dielettrica
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Ideale per dispositivi ad alta frequenza e ad alta tensione
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Performance termica
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Alta conduttività termica (4,9 W/cm·K), resistenza alle alte temperature (> 500°C)
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Eccellente capacità di dissipazione del calore, adatta ad ambienti ad alta temperatura
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Performance meccanica
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Alta durezza (durezza di Mohs 9,5), basso coefficiente di espansione termica
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Resiste allo stress meccanico e migliora l'affidabilità del dispositivo
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Qualità della superficie
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Superficie atomicamente piana (Ra < 0,2 nm)
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Ottimizza la qualità della crescita epitaxiale e riduce al minimo i difetti
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Performance dell'isolamento
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Alta resistenza all'isolamento (> 1014 Ω·cm), bassa corrente di fuga
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Adatto a dispositivi RF e di potenza che richiedono un elevato isolamento
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Dimensioni e personalizzazione
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Supporta wafer da 4/6/8 pollici con spessore personalizzabile (strato SiC: 1-100 μm, strato isolante: 0,1-10 μm)
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Risponde a diversi requisiti applicativi
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Wafer SICOI Applicazioni primarie
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Campo di applicazione
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Scenari specifici
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Principali vantaggi
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elettronica ad alta potenza
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Invertitori per veicoli elettrici, stazioni di ricarica rapida, moduli di alimentazione industriali
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Risistenza ad alta tensione e basse perdite migliorano l'efficienza energetica
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Dispositivi RF
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Amplificatori di potenza della stazione base 5G (PA), frontend RF a onde millimetriche
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La bassa capacità parassitaria consente un funzionamento ad alta frequenza con perdite minime
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Sensori MEMS
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Sensori di pressione ad alta temperatura, dispositivi di navigazione inerziale
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Resiste alle alte temperature e alle radiazioni, adatto ad ambienti difficili
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Aerospaziale
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Sistemi di alimentazione degli aeromobili, apparecchiature di comunicazione satellitare
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Alta affidabilità e resistenza alle temperature estreme
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Griglia intelligente
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Trasmissione di corrente continua ad alta tensione (HVDC), interruttori a stato solido
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Le elevate proprietà di isolamento riducono le perdite energetiche
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Optoelettronica
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LED UV, substrati a diodo laser
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Un'alta corrispondenza tra i reticolati migliora le prestazioni del dispositivo
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Il processo di preparazione del 4H-SiCOI
Il processo di fabbricazione del 4H-SiCOI e dei microresonatori con caratteristiche evidenziate.
- un processo di fabbricazione di una piattaforma di materiale 4H-SiCOI incontaminato.
- b Fotografia di un substrato 4H-SiCOI a scala wafer di 4 pollici fabbricato utilizzando il metodo di incollaggio e diradamento, la regione di guasto è contrassegnata.
- c variazione totale dello spessore del substrato 4H-SiCOI.
- d Immagine di un dado 4H-SiCOI.
- e diagramma di processo di fabbricazione di un risonatore a microdisco SiC.
- f Micrografia elettronica di scansione (SEM) del risonatore a microdisco fabbricato.
- g Immagine SEM in zoom della parete laterale del risonatore. Inserimento, scansione della superficie superiore del risonatore con la micrografia a forza atomica (AFM) (Scale bar = 1 μm).
- h immagine SEM a vista laterale del risonatore fabbricato con superficie superiore a forma parabolica.
Wafer SICOIDomande e risposte
1D: Cos'è il wafer SICOI?
A: SICOI (Silicon Carbide on Insulator) wafer is an advanced semiconductor substrate combining SiC's high-performance properties with an insulating layer for enhanced electrical isolation in power and RF devices.
2D: Quali sono i vantaggi dei wafer SICOI?
R: I wafer SICOI offrono una minore capacità parassitaria, una maggiore tensione di rottura e una migliore gestione termica rispetto ai wafer SiC standard, ideali per le applicazioni 5G ed EV.
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