HPSI SiCOI વેફર 4 6 ઇંચ હાઇડ્રોફોલિક બોન્ડિંગ
SiCOI વેફર (સિલિકોન કાર્બાઇડ-ઓન-ઇન્સ્યુલેટર) ગુણધર્મો ઝાંખી
SiCOI વેફર્સ એ નવી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ છે જે સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) ને ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર, ઘણીવાર SiO₂ અથવા નીલમ સાથે જોડે છે, જેથી પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, RF અને ફોટોનિક્સમાં કામગીરીમાં સુધારો થાય. નીચે મુખ્ય વિભાગોમાં વર્ગીકૃત થયેલ તેમના ગુણધર્મોની વિગતવાર ઝાંખી છે:
મિલકત | વર્ણન |
સામગ્રી રચના | સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) સ્તર ઇન્સ્યુલેટીંગ સબસ્ટ્રેટ (સામાન્ય રીતે SiO₂ અથવા નીલમ) પર બંધાયેલ છે. |
સ્ફટિક માળખું | સામાન્ય રીતે SiC ના 4H અથવા 6H પોલીટાઇપ્સ, જે ઉચ્ચ સ્ફટિક ગુણવત્તા અને એકરૂપતા માટે જાણીતા છે |
વિદ્યુત ગુણધર્મો | ઉચ્ચ ભંગાણ વિદ્યુત ક્ષેત્ર (~3 MV/cm), પહોળો બેન્ડગેપ (4H-SiC માટે ~3.26 eV), ઓછો લિકેજ પ્રવાહ |
થર્મલ વાહકતા | ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા (~300 W/m·K), કાર્યક્ષમ ગરમીનું વિસર્જન સક્ષમ બનાવે છે. |
ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તર | ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયર (SiO₂ અથવા નીલમ) વિદ્યુત અલગતા પ્રદાન કરે છે અને પરોપજીવી ક્ષમતા ઘટાડે છે. |
યાંત્રિક ગુણધર્મો | ઉચ્ચ કઠિનતા (~9 મોહ સ્કેલ), ઉત્તમ યાંત્રિક શક્તિ અને થર્મલ સ્થિરતા |
સપાટી પૂર્ણાહુતિ | સામાન્ય રીતે ઓછી ખામી ઘનતા સાથે અતિ-સરળ, ઉપકરણના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય |
અરજીઓ | પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, MEMS ઉપકરણો, RF ઉપકરણો, ઉચ્ચ તાપમાન અને વોલ્ટેજ સહિષ્ણુતાની જરૂર હોય તેવા સેન્સર. |
SiCOI વેફર્સ (સિલિકોન કાર્બાઇડ-ઓન-ઇન્સ્યુલેટર) એક અદ્યતન સેમિકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ માળખું રજૂ કરે છે, જેમાં સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) ના ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા પાતળા સ્તરનો સમાવેશ થાય છે જે ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર, સામાન્ય રીતે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (SiO₂) અથવા નીલમ પર બંધાયેલ હોય છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ એક વિશાળ-બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર છે જે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને એલિવેટેડ તાપમાનનો સામનો કરવાની ક્ષમતા, ઉત્તમ થર્મલ વાહકતા અને શ્રેષ્ઠ યાંત્રિક કઠિનતા માટે જાણીતું છે, જે તેને ઉચ્ચ-શક્તિ, ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-તાપમાન ઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે.
SiCOI વેફર્સમાં ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયર અસરકારક વિદ્યુત અલગતા પ્રદાન કરે છે, જે ઉપકરણો વચ્ચે પરોપજીવી કેપેસીટન્સ અને લિકેજ પ્રવાહોને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે, જેનાથી ઉપકરણની એકંદર કામગીરી અને વિશ્વસનીયતામાં વધારો થાય છે. વેફર સપાટીને ઓછામાં ઓછી ખામીઓ સાથે અતિ-સરળતા પ્રાપ્ત કરવા માટે ચોક્કસ રીતે પોલિશ્ડ કરવામાં આવે છે, જે માઇક્રો- અને નેનો-સ્કેલ ડિવાઇસ ફેબ્રિકેશનની કડક માંગણીઓને પૂર્ણ કરે છે.
આ સામગ્રીનું માળખું માત્ર SiC ઉપકરણોની વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓમાં સુધારો કરતું નથી પરંતુ થર્મલ મેનેજમેન્ટ અને યાંત્રિક સ્થિરતાને પણ મોટા પ્રમાણમાં વધારે છે. પરિણામે, SiCOI વેફર્સનો ઉપયોગ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (RF) ઘટકો, માઇક્રોઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમ્સ (MEMS) સેન્સર્સ અને ઉચ્ચ-તાપમાન ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં વ્યાપકપણે થાય છે. એકંદરે, SiCOI વેફર્સ સિલિકોન કાર્બાઇડના અસાધારણ ભૌતિક ગુણધર્મોને ઇન્સ્યુલેટર સ્તરના વિદ્યુત અલગતા લાભો સાથે જોડે છે, જે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોની આગામી પેઢી માટે એક આદર્શ પાયો પૂરો પાડે છે.
SiCOI વેફરનો ઉપયોગ
પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉપકરણો
હાઇ-વોલ્ટેજ અને હાઇ-પાવર સ્વીચો, MOSFET અને ડાયોડ
SiC ના વિશાળ બેન્ડગેપ, ઉચ્ચ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ અને થર્મલ સ્થિરતાનો લાભ મેળવો
પાવર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ્સમાં પાવર લોસમાં ઘટાડો અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો
રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (RF) ઘટકો
ઉચ્ચ-આવર્તન ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને એમ્પ્લીફાયર
ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયરને કારણે ઓછી પરોપજીવી ક્ષમતા RF કામગીરીમાં વધારો કરે છે
5G કોમ્યુનિકેશન અને રડાર સિસ્ટમ માટે યોગ્ય
માઇક્રોઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમ્સ (MEMS)
કઠોર વાતાવરણમાં કાર્યરત સેન્સર અને એક્ટ્યુએટર્સ
યાંત્રિક મજબૂતાઈ અને રાસાયણિક જડતા ઉપકરણના આયુષ્યને લંબાવે છે
પ્રેશર સેન્સર, એક્સીલેરોમીટર અને ગાયરોસ્કોપનો સમાવેશ થાય છે
ઉચ્ચ-તાપમાન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
ઓટોમોટિવ, એરોસ્પેસ અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
સિલિકોન નિષ્ફળ જાય ત્યાં ઊંચા તાપમાને વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરો
ફોટોનિક ઉપકરણો
ઇન્સ્યુલેટર સબસ્ટ્રેટ પર ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો સાથે એકીકરણ
સુધારેલા થર્મલ મેનેજમેન્ટ સાથે ઓન-ચિપ ફોટોનિક્સને સક્ષમ કરે છે
SiCOI વેફરના પ્રશ્નોત્તરી
પ્રશ્ન:SiCOI વેફર શું છે?
એ:SiCOI વેફર એટલે સિલિકોન કાર્બાઇડ-ઓન-ઇન્સ્યુલેટર વેફર. તે એક પ્રકારનો સેમિકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ છે જ્યાં સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) નું પાતળું પડ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર પર બંધાયેલું હોય છે, સામાન્ય રીતે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (SiO₂) અથવા ક્યારેક નીલમ. આ માળખું ખ્યાલમાં જાણીતા સિલિકોન-ઓન-ઇન્સ્યુલેટર (SOI) વેફર્સ જેવું જ છે પરંતુ સિલિકોનને બદલે SiC નો ઉપયોગ કરે છે.
ચિત્ર


