HPSI SiCOI वेफर 4 6 इंच हाइड्रोफोलिक बॉन्डिंग

संक्षिप्त वर्णन:

उच्च शुद्धता वाले अर्ध-रोधक (HPSI) 4H-SiCOI वेफर्स उन्नत बॉन्डिंग और थिनिंग तकनीकों का उपयोग करके विकसित किए गए हैं। ये वेफर्स 4H HPSI सिलिकॉन कार्बाइड सबस्ट्रेट्स को थर्मल ऑक्साइड परतों पर दो प्रमुख विधियों: हाइड्रोफिलिक (प्रत्यक्ष) बॉन्डिंग और सतह सक्रिय बॉन्डिंग द्वारा संयोजित करके निर्मित किए जाते हैं। बाद वाली विधि में एक मध्यवर्ती संशोधित परत (जैसे अनाकार सिलिकॉन, एल्युमिनियम ऑक्साइड, या टाइटेनियम ऑक्साइड) सम्मिलित की जाती है जिससे बॉन्ड की गुणवत्ता में सुधार होता है और बुलबुले कम होते हैं, जो विशेष रूप से ऑप्टिकल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। सिलिकॉन कार्बाइड परत की मोटाई का नियंत्रण आयन इम्प्लांटेशन-आधारित स्मार्टकट या ग्राइंडिंग और सीएमपी पॉलिशिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। स्मार्टकट उच्च परिशुद्धता मोटाई एकरूपता (±20nm एकरूपता के साथ 50nm–900nm) प्रदान करता है, लेकिन आयन इम्प्लांटेशन के कारण क्रिस्टल को थोड़ी क्षति हो सकती है, जिससे ऑप्टिकल उपकरण का प्रदर्शन प्रभावित होता है। ग्राइंडिंग और सीएमपी पॉलिशिंग से सामग्री को होने वाले नुकसान से बचा जा सकता है और ये मोटी फिल्मों (350nm–500µm) और क्वांटम या PIC अनुप्रयोगों के लिए बेहतर हैं, हालाँकि मोटाई में एकरूपता कम (±100nm) होती है। मानक 6-इंच वेफर्स में 675µm Si सबस्ट्रेट्स के ऊपर 3µm SiO2 परत पर 1µm ±0.1µm SiC परत होती है, जिसकी सतह असाधारण रूप से चिकनी होती है (Rq < 0.2nm)। ये HPSI SiCOI वेफर्स उत्कृष्ट सामग्री गुणवत्ता और प्रक्रिया लचीलेपन के साथ MEMS, PIC, क्वांटम और ऑप्टिकल उपकरण निर्माण की ज़रूरतों को पूरा करते हैं।

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विशेषताएँ

SiCOI वेफर (सिलिकॉन कार्बाइड-ऑन-इंसुलेटर) गुणों का अवलोकन

SiCOI वेफ़र एक नई पीढ़ी का सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट है जिसमें सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) को एक इन्सुलेटिंग परत, अक्सर SiO₂ या नीलम के साथ मिलाया जाता है, ताकि पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, RF और फोटोनिक्स में प्रदर्शन को बेहतर बनाया जा सके। नीचे उनके गुणों का विस्तृत अवलोकन दिया गया है जिन्हें मुख्य वर्गों में वर्गीकृत किया गया है:

संपत्ति	विवरण
सामग्री की संरचना	सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) परत एक इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट (आमतौर पर SiO₂ या नीलम) पर बंधी होती है
क्रिस्टल की संरचना	आमतौर पर SiC के 4H या 6H पॉलीटाइप, उच्च क्रिस्टल गुणवत्ता और एकरूपता के लिए जाने जाते हैं
विद्युत गुण	उच्च विभंजन विद्युत क्षेत्र (~3 MV/सेमी), विस्तृत बैंडगैप (4H-SiC के लिए ~3.26 eV), निम्न रिसाव धारा
ऊष्मीय चालकता	उच्च तापीय चालकता (~300 W/m·K), कुशल ऊष्मा अपव्यय को सक्षम बनाती है
परावैद्युत परत	इन्सुलेटिंग परत (SiO₂ या नीलम) विद्युत अलगाव प्रदान करती है और परजीवी धारिता को कम करती है
यांत्रिक विशेषताएं	उच्च कठोरता (~9 मोह्स स्केल), उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और तापीय स्थिरता
सतह खत्म	आमतौर पर अति-चिकनी, कम दोष घनत्व के साथ, उपकरण निर्माण के लिए उपयुक्त
अनुप्रयोग	पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, एमईएमएस उपकरण, आरएफ उपकरण, उच्च तापमान और वोल्टेज सहनशीलता की आवश्यकता वाले सेंसर

SiCOI वेफर्स (सिलिकॉन कार्बाइड-ऑन-इंसुलेटर) एक उन्नत अर्धचालक सब्सट्रेट संरचना का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसमें सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) की एक उच्च-गुणवत्ता वाली पतली परत एक इन्सुलेटिंग परत, आमतौर पर सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO₂) या नीलम, पर बंधी होती है। सिलिकॉन कार्बाइड एक वाइड-बैंडगैप अर्धचालक है जो उच्च वोल्टेज और उच्च तापमान को सहन करने की अपनी क्षमता, उत्कृष्ट तापीय चालकता और उत्कृष्ट यांत्रिक कठोरता के लिए जाना जाता है, जो इसे उच्च-शक्ति, उच्च-आवृत्ति और उच्च-तापमान वाले इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।

SiCOI वेफर्स में इंसुलेटिंग परत प्रभावी विद्युत पृथक्करण प्रदान करती है, जिससे उपकरणों के बीच परजीवी धारिता और रिसाव धाराओं में उल्लेखनीय कमी आती है, जिससे समग्र उपकरण प्रदर्शन और विश्वसनीयता में वृद्धि होती है। वेफर सतह को सूक्ष्म और नैनो-स्तरीय उपकरण निर्माण की कठोर आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, न्यूनतम दोषों के साथ अति-चिकनीता प्राप्त करने के लिए सटीक रूप से पॉलिश किया जाता है।

यह भौतिक संरचना न केवल SiC उपकरणों की विद्युत विशेषताओं में सुधार करती है, बल्कि तापीय प्रबंधन और यांत्रिक स्थिरता को भी अत्यधिक बढ़ाती है। परिणामस्वरूप, SiCOI वेफर्स का व्यापक रूप से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) घटकों, माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (MEMS) सेंसर और उच्च-तापमान इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है। कुल मिलाकर, SiCOI वेफर्स सिलिकॉन कार्बाइड के असाधारण भौतिक गुणों को एक इन्सुलेटर परत के विद्युत पृथक्करण लाभों के साथ जोड़ते हैं, जो अगली पीढ़ी के उच्च-प्रदर्शन अर्धचालक उपकरणों के लिए एक आदर्श आधार प्रदान करते हैं।

SiCOI वेफर का अनुप्रयोग

पावर इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण

उच्च-वोल्टेज और उच्च-शक्ति स्विच, MOSFETs और डायोड

SiC के विस्तृत बैंडगैप, उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज और तापीय स्थिरता से लाभ उठाएं

विद्युत रूपांतरण प्रणालियों में विद्युत हानि में कमी और दक्षता में सुधार

रेडियो आवृत्ति (आरएफ) घटक

उच्च आवृत्ति ट्रांजिस्टर और एम्पलीफायर

इन्सुलेटिंग परत के कारण कम परजीवी धारिता आरएफ प्रदर्शन को बढ़ाती है

5G संचार और रडार प्रणालियों के लिए उपयुक्त

माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस)

कठोर वातावरण में काम करने वाले सेंसर और एक्चुएटर्स

यांत्रिक मजबूती और रासायनिक निष्क्रियता डिवाइस के जीवनकाल को बढ़ाती है

इसमें दबाव सेंसर, एक्सेलेरोमीटर और जाइरोस्कोप शामिल हैं

उच्च तापमान इलेक्ट्रॉनिक्स

ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स

उच्च तापमान पर विश्वसनीय रूप से संचालित करें जहां सिलिकॉन विफल हो जाता है

फोटोनिक उपकरण

इन्सुलेटर सब्सट्रेट पर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ एकीकरण

बेहतर थर्मल प्रबंधन के साथ ऑन-चिप फोटोनिक्स को सक्षम बनाता है

SiCOI वेफर के प्रश्नोत्तर

क्यू:SiCOI वेफर क्या है

ए:SiCOI वेफर का मतलब है सिलिकॉन कार्बाइड-ऑन-इंसुलेटर वेफर। यह एक प्रकार का सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट है, जहाँ सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) की एक पतली परत को एक इन्सुलेटिंग परत, आमतौर पर सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO₂) या कभी-कभी नीलम पर बांधा जाता है। यह संरचना प्रसिद्ध सिलिकॉन-ऑन-इंसुलेटर (SOI) वेफ़र की अवधारणा के समान है, लेकिन इसमें सिलिकॉन के बजाय SiC का उपयोग किया जाता है।