SiCOI ୱାଫର 4 ଇଞ୍ଚ 6 ଇଞ୍ଚ HPSI SiC SiO2 Si ସବ୍ୟାଟ୍ରେଟ୍ ଗଠନ
SiCOI ୱାଫରର ଗଠନ
HPB (ଉଚ୍ଚ-କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବନ୍ଧନ) BIC (ବନ୍ଧିତ ସମନ୍ୱିତ ସର୍କିଟ) ଏବଂ SOD (ସିଲିକନ୍-ଅନ୍-ଡାଇମଣ୍ଡ କିମ୍ବା ସିଲିକନ୍-ଅନ୍-ଇନସୁଲେଟର ପରି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା)। ଏଥିରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:
କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମେଟ୍ରିକ୍ସ:
ସଠିକତା, ତ୍ରୁଟି ପ୍ରକାର (ଯଥା, "କୌଣସି ତ୍ରୁଟି ନାହିଁ," "ମୂଲ୍ୟ ଦୂରତା"), ଏବଂ ଘନତା ମାପ (ଯଥା, "ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ-ସ୍ତର ଘନତା/କିଲୋଗ୍ରାମ") ପରି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ତାଲିକାଭୁକ୍ତ କରେ।
"ADDR/SYGBDT," "10/0," ଇତ୍ୟାଦି ଶୀର୍ଷକ ତଳେ ସାଂଖ୍ୟିକ ମୂଲ୍ୟ (ସମ୍ଭବତଃ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ କିମ୍ବା ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟର) ସହିତ ଏକ ସାରଣୀ।
ସ୍ତର ଘନତା ଡାଟା:
"L1 ଘନତା (A)" ରୁ "L270 ଘନତା (A)" ଲେବଲ୍ ହୋଇଥିବା ବ୍ୟାପକ ପୁନରାବୃତ୍ତି ପ୍ରବେଶଗୁଡ଼ିକ (ସମ୍ଭବତଃ Ångströms ରେ, 1 Å = 0.1 nm)।
ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ତର ପାଇଁ ସଠିକ ଘନତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସହିତ ଏକ ବହୁ-ସ୍ତରୀୟ ଗଠନ ପରାମର୍ଶ ଦିଏ, ଯାହା ସାଧାରଣତଃ ଉନ୍ନତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ୱେଫରରେ ହୋଇଥାଏ।
SiCOI ୱେଫର ସଂରଚନା
SiCOI (ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଅନ୍ ଇନସୁଲେଟର) ହେଉଛି ଏକ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ୱେଫର ଗଠନ ଯାହା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) କୁ ଏକ ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରେ, ଯାହା SOI (ସିଲିକନ୍-ଅନ୍-ଇନ୍ସ୍ୟୁଲେଟର) ପରି କିନ୍ତୁ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି/ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ। ମୁଖ୍ୟ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ:
ସ୍ତର ଗଠନ:
ଉପର ସ୍ତର: ଉଚ୍ଚ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗତିଶୀଳତା ଏବଂ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ପାଇଁ ଏକକ-କ୍ରିଷ୍ଟାଲ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC)।
ସମାଧିସ୍ଥ ଇନସୁଲେଟର: ସାଧାରଣତଃ SiO₂ (ଅକ୍ସାଇଡ୍) କିମ୍ବା ହୀରା (SOD ରେ) ପରଜୀବୀ କ୍ଷମତା ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ପୃଥକୀକରଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ।
ମୂଳ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍: ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସହାୟତା ପାଇଁ ସିଲିକନ୍ କିମ୍ବା ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ SiC
SiCOI ୱାଫରର ଗୁଣଧର୍ମ
ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗୁଣଧର୍ମ ଓସାରିଆ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ (4H-SiC ପାଇଁ 3.2 eV): ଉଚ୍ଚ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଭୋଲଟେଜକୁ ସକ୍ଷମ କରେ (>ସିଲିକନ୍ ଠାରୁ 10× ଅଧିକ)। ଲିକେଜ୍ କରେଣ୍ଟ ହ୍ରାସ କରେ, ପାୱାର ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକରେ ଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତ କରେ।
ଉଚ୍ଚ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗତିଶୀଳତା:~900 cm²/V·s (4H-SiC) ବନାମ ~1,400 cm²/V·s (Si), କିନ୍ତୁ ଉନ୍ନତ ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷେତ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା।
କମ୍ ପ୍ରତିରୋଧ:SiCOI-ଆଧାରିତ ଟ୍ରାଞ୍ଜିଷ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ (ଯଥା, MOSFETs) କମ୍ ପରିବହନ କ୍ଷତି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି।
ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଇନସୁଲେସନ:ପୋତାଯାଇଥିବା ଅକ୍ସାଇଡ୍ (SiO₂) କିମ୍ବା ହୀରା ସ୍ତର ପରଜୀବୀ କାପାସିଟାନ୍ସ ଏବଂ କ୍ରସଟକ୍ କୁ କମ କରିଥାଏ।
- ତାପଜ ଗୁଣଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହିତା: SiC (~490 W/m·K 4H-SiC ପାଇଁ) ବନାମ Si (~150 W/m·K)। ହୀରା (ଯଦି ଇନସୁଲେଟର ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ) 2,000 W/m·K ଅତିକ୍ରମ କରିପାରେ, ଯାହା ତାପ ଅପଚୟକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ।
ତାପଜ ସ୍ଥିରତା:>300°C (ସିଲିକନ୍ ପାଇଁ ~150°C ବନାମ) ରେ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ପାୱାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସରେ ଥଣ୍ଡା ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ହ୍ରାସ କରେ।
3. ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣଅତ୍ୟଧିକ କଠିନତା (~9.5 Mohs): ପିନ୍ଧିବା ପ୍ରତିରୋଧ କରେ, ଯାହା SiCOI କୁ କଠୋର ପରିବେଶ ପାଇଁ ସ୍ଥାୟୀ କରିଥାଏ।
ରାସାୟନିକ ଜଡ଼ତା:ଏସିଡିକ୍ / କ୍ଷାରୀୟ ଅବସ୍ଥାରେ ମଧ୍ୟ, ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଏବଂ କ୍ଷରଣକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରେ।
ନିମ୍ନ ତାପଜ ବିସ୍ତାର:ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସାମଗ୍ରୀ (ଯଥା, GaN) ସହିତ ଭଲ ଭାବରେ ମେଳ ଖାଏ।
୪. ଗଠନମୂଳକ ସୁବିଧା (ବହୁତ SiC କିମ୍ବା SOI ବନାମ)
ହ୍ରାସିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ କ୍ଷତି:ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ମଧ୍ୟକୁ କରେଣ୍ଟ ଲିକେଜ୍ କୁ ରୋକିଥାଏ।
ଉନ୍ନତ RF କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା:ନିମ୍ନ ପରଜୀବୀ କାପାସିଟାନ୍ସ ଦ୍ରୁତ ସ୍ୱିଚିଂକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ (5G/mmWave ଡିଭାଇସ୍ ପାଇଁ ଉପଯୋଗୀ)।
ନମନୀୟ ଡିଜାଇନ୍:ପତଳା SiC ଉପର ସ୍ତର ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା ଡିଭାଇସ୍ ସ୍କେଲିଂ ପାଇଁ ଅନୁମତି ଦିଏ (ଯଥା, ଟ୍ରାଞ୍ଜିଷ୍ଟରରେ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ପତଳା ଚ୍ୟାନେଲ୍)।
SOI ଏବଂ ବଲ୍କ SiC ସହିତ ତୁଳନା
| ସମ୍ପତ୍ତି | ସିକୋଆଇ | SOI (Si/SiO₂/Si) | ବଲ୍କ SiC |
| ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ | ୩.୨ ଇଭି (SiC) | ୧.୧ eV (Si) | ୩.୨ ଇଭି (SiC) |
| ତାପଜ ପରିବାହିତା | ଉଚ୍ଚ (SiC + ହୀରା) | ନିମ୍ନ (SiO₂ ତାପ ପ୍ରବାହକୁ ସୀମିତ କରେ) | ଉଚ୍ଚ (କେବଳ SiC) |
| ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଭୋଲଟେଜ | ବହୁତ ଉଚ୍ଚ | ମଧ୍ୟମ ଧରଣର | ବହୁତ ଉଚ୍ଚ |
| ମୂଲ୍ୟ | ଉଚ୍ଚତର | ତଳ | ସର୍ବୋଚ୍ଚ (ଶୁଦ୍ଧ SiC) |
SiCOI ୱାଫରର ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ
ପାୱାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ
SiCOI ୱେଫରଗୁଡ଼ିକ MOSFET, Schottky ଡାୟୋଡ୍ ଏବଂ ପାୱାର ସ୍ୱିଚ୍ ଭଳି ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ୍ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। SiCର ପ୍ରଶସ୍ତ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ ହ୍ରାସ କ୍ଷତି ଏବଂ ଉନ୍ନତ ତାପଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସହିତ ଦକ୍ଷ ଶକ୍ତି ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ।
ରେଡିଓ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି (RF) ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ
SiCOI ୱେଫର୍ରେ ଥିବା ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ପରଜୀବୀ କ୍ୟାପାସିଟାନ୍ସକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଦୂରସଂଚାର, ରାଡାର ଏବଂ 5G ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ବ୍ୟବହୃତ ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି ଟ୍ରାଞ୍ଜିଷ୍ଟର ଏବଂ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟର ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିଥାଏ।
ମାଇକ୍ରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋମେକାନିକାଲ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ (MEMS)
SiCOI ୱେଫର୍ସ MEMS ସେନ୍ସର ଏବଂ ଆକ୍ଟୁଏଟର ତିଆରି ପାଇଁ ଏକ ଦୃଢ଼ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ପ୍ରଦାନ କରେ ଯାହା SiC ର ରାସାୟନିକ ଜଡ଼ତା ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ଯୋଗୁଁ କଠୋର ପରିବେଶରେ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ।
ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ
SiCOI ଏପରି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ ଯାହା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ବଜାୟ ରଖେ, ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ ସିଲିକନ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ବିଫଳ ହେଉଥିବା ସ୍ଥାନରେ ଅଟୋମୋଟିଭ୍, ଏରୋସ୍ପେସ୍ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକୁ ଲାଭଦାୟକ କରିଥାଏ।
ଫଟୋନିକ୍ ଏବଂ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଡିଭାଇସ୍
SiC ର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗୁଣ ଏବଂ ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତରର ମିଶ୍ରଣ ଉନ୍ନତ ତାପଜ ପରିଚାଳନା ସହିତ ଫଟୋନିକ୍ ସର୍କିଟର ସମନ୍ୱୟକୁ ସହଜ କରିଥାଏ।
ବିକିରଣ-କଠିନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ
SiCର ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ବିକିରଣ ସହନଶୀଳତା ଯୋଗୁଁ, SiCOI ୱେଫରଗୁଡ଼ିକ ମହାକାଶ ଏବଂ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଆଦର୍ଶ ଯେଉଁଠାରେ ଉଚ୍ଚ-ବିକିରଣ ପରିବେଶ ସହ୍ୟ କରୁଥିବା ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକର ଆବଶ୍ୟକତା ଅଛି।
SiCOI ୱାଫରର ପ୍ରଶ୍ନୋତ୍ତର
Q1: SiCOI ୱେଫର କ'ଣ?
A: SiCOI ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍-ଅନ୍-ଇନସୁଲେଟର ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏହା ଏକ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ୱେଫର ଗଠନ ଯେଉଁଠାରେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ର ଏକ ପତଳା ସ୍ତର ଏକ ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର (ସାଧାରଣତଃ ସିଲିକନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍, SiO₂) ସହିତ ବନ୍ଧିତ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଏକ ସିଲିକନ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଦ୍ୱାରା ସମର୍ଥିତ। ଏହି ଗଠନ ଇନସୁଲେଟରରୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପୃଥକୀକରଣ ସହିତ SiC ର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ମିଶ୍ରଣ କରେ।
Q2: SiCOI ୱେଫରର ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧା କ’ଣ?
ଉ: ମୁଖ୍ୟ ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଉଚ୍ଚ ବ୍ରେକଡାଉନ ଭୋଲଟେଜ, ପ୍ରଶସ୍ତ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ପରିବାହିତା, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ କଠୋରତା ଏବଂ ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ଯୋଗୁଁ ହ୍ରାସିତ ପରଜୀବୀ କ୍ୟାପାସିଟାନ୍ସ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହା ଡିଭାଇସର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିଥାଏ।
Q3: SiCOI ୱେଫରର ସାଧାରଣ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ କ’ଣ?
ଉତ୍ତର: ଏଗୁଡ଼ିକ ପାୱାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ, ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି RF ଡିଭାଇସ୍, MEMS ସେନ୍ସର, ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ, ଫଟୋନିକ୍ ଡିଭାଇସ୍ ଏବଂ ବିକିରଣ-କଠିନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ବିସ୍ତୃତ ଚିତ୍ର
ସମ୍ବନ୍ଧିତ ଉତ୍ପାଦଗୁଡିକ
-
କଷ୍ଟମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା ନୀଳମଣି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ୱିଣ୍ଡୋଜ୍ ଉଚ୍ଚ ବିଶୁଦ୍ଧତା...
-
SiC ସେରାମିକ୍ ବଲ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱେର୍-ର୍...
-
ୟୁଭି ଲେଜର ମାର୍କିଂ ମେସିନ୍ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ପିସିବି ଥଣ୍ଡା...
-
ଇଣ୍ଡଷ୍ଟ୍ରିଆଲ୍ ନୀଳମଣି ଲିଫ୍ଟ ରଡ୍ ଏବଂ ପିନ୍, ଉଚ୍ଚ କଠିନ...
-
6 ଇଞ୍ଚ HPSI SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ୱେଫର ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ...
-
କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ BF33 ପ୍ରିଜମ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ୱିଣ୍ଡୋ ଆକୃତି କ୍ୟୁ...