Plaquette SICOI 4 pouces 6 pouces 8 pouces 4H-SiC sur isolant film de SiC de 100 à 150 mm SUR silicium
Les plaquettes SICOI (Carbure de Silicium sur Isolant) représentent un matériau de substrat semi-conducteur haute performance qui combine les propriétés physiques exceptionnelles du carbure de silicium (SiC) avec les avantages de l'isolation électrique d'une couche isolante (telle que SiO₂ ou Si₃N₄). La structure SICOI se compose généralement d'une couche monocristalline de SiC, d'une couche isolante et d'un substrat de support (par exemple, Si ou SiC). Cette configuration trouve de nombreuses applications dans les dispositifs électroniques haute puissance, haute fréquence et haute température, ainsi que dans les domaines des capteurs RF (Radio Fréquence) et MEMS.
Comparées aux plaquettes SiC conventionnelles, les plaquettes SICOI réduisent considérablement la capacité parasite et le courant de fuite grâce à l'incorporation d'une couche isolante, améliorant ainsi la fréquence de fonctionnement et l'efficacité énergétique des dispositifs. Cette technologie est particulièrement adaptée aux applications nécessitant une résistance haute tension, de faibles pertes et des performances thermiques supérieures, telles que les véhicules électriques, les communications 5G et l'électronique aérospatiale.
Principales caractéristiques des plaquettes SICOI
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Catégorie de fonctionnalité
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Paramètres/Performance spécifiques
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Avantages techniques
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Structure du matériau
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Couche monocristalline de SiC (4H/6H-SiC) + couche isolante (SiO₂/Si₃N₄) + substrat de support (Si/SiC)
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Permet l'isolation électrique et réduit les effets parasites
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Performance électrique
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Forte rigidité diélectrique (>3 MV/cm), faibles pertes diélectriques
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Idéal pour les dispositifs haute fréquence et haute tension
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Performance thermique
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Haute conductivité thermique (4,9 W/cm·K), résistance aux hautes températures (>500°C)
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Excellente capacité de dissipation thermique, adaptée aux environnements à haute température
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Performance mécanique
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Dureté élevée (dureté Mohs 9,5), faible coefficient de dilatation thermique
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Résiste aux contraintes mécaniques et améliore la fiabilité des dispositifs
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Qualité de surface
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Surface atomiquement plane (Ra <0,2 nm)
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Optimise la qualité de la croissance épitaxiale et minimise les défauts
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Performance d'isolation
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Haute résistance d'isolation (>10¹⁴ Ω·cm), faible courant de fuite
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Adapté aux dispositifs RF et de puissance nécessitant une isolation élevée
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Taille et personnalisation
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Prend en charge les plaquettes de 4/6/8 pouces avec une épaisseur personnalisable (couche SiC : 1-100 μm, couche isolante : 0,1-10 μm)
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Répond aux diverses exigences d'application
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Principales applications des plaquettes SICOI
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Domaine d'application
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Scénarios spécifiques
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Avantages principaux
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Électronique de puissance
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Onduleurs de VE, stations de recharge rapide, modules d'alimentation industriels
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La résistance haute tension et les faibles pertes améliorent l'efficacité énergétique
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Dispositifs RF
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Amplificateurs de puissance (PA) de stations de base 5G, fronts RF à ondes millimétriques
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La faible capacité parasite permet un fonctionnement à haute fréquence avec un minimum de pertes
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Capteurs MEMS
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Capteurs de pression haute température, dispositifs de navigation inertielle
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Résiste aux températures élevées et aux radiations, adapté aux environnements difficiles
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Aérospatial
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Systèmes d'alimentation des avions, équipements de communication par satellite
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Haute fiabilité et résistance aux températures extrêmes
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Réseau intelligent
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Transmission en courant continu haute tension (CCHT), disjoncteurs à semi-conducteurs
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Les propriétés d'isolation élevées réduisent les pertes d'énergie
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Optoélectronique
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LED UV, substrats de diodes laser
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L'adaptation de réseau élevée améliore les performances des dispositifs
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Le processus de préparation du 4H-SiCOI
Le processus de fabrication du 4H-SiCOI et des microrésonateurs avec des caractéristiques mises en évidence.
- a Processus de fabrication de la plateforme de matériaux 4H-SiCOI vierge.
- b Photographie d'un substrat 4H-SiCOI à l'échelle d'une plaquette de 4 pouces fabriqué par la méthode de liaison et d'amincissement, la zone défaillante est marquée.
- c Variation totale d'épaisseur du substrat 4H-SiCOI.
- d Image d'une puce 4H-SiCOI.
- e Organigramme de fabrication d'un résonateur à microdisque SiC.
- f Une micrographie électronique à balayage (MEB) du résonateur à microdisque fabriqué.
- g Image MEB agrandie de la paroi latérale du résonateur. En encart, la micrographie à force atomique (AFM) de la surface supérieure du résonateur (Barre d'échelle = 1 μm).
- h Image MEB en vue latérale du résonateur fabriqué avec une surface supérieure en forme de parabole.
Plaquettes SICOI Q&R
1. Q : Qu'est-ce qu'une plaquette SICOI ?
R : La plaquette SICOI (Carbure de Silicium sur Isolant) est un substrat semi-conducteur avancé combinant les propriétés haute performance du SiC avec une couche isolante pour une isolation électrique améliorée dans les dispositifs de puissance et RF.
2. Q : Quels sont les avantages des plaquettes SICOI ?
R : Les plaquettes SICOI offrent une capacité parasite plus faible, une tension de claquage plus élevée et une meilleure gestion thermique par rapport aux plaquettes SiC standard, idéales pour les applications 5G et VE.
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