Obleas SICOI de 4 pulgadas, 6 pulgadas y 8 pulgadas, 4H-SiC sobre aislante, película de SiC de 100 a 150 mm SOBRE silicio
Las obleas SICOI (carburo de silicio sobre aislante) representan un material de sustrato semiconductor de alto rendimiento que combina las excepcionales propiedades físicas del carburo de silicio (SiC) con las ventajas de aislamiento eléctrico de una capa aislante (como SiO₂ o Si₃N₄). La estructura SICOI generalmente consta de una capa de monocristal de SiC, una capa aislante y un sustrato de soporte (por ejemplo, Si o SiC). Esta configuración encuentra amplias aplicaciones en dispositivos electrónicos de alta potencia, alta frecuencia y alta temperatura, así como en campos de sensores de RF (radiofrecuencia) y MEMS.
En comparación con las obleas de SiC convencionales, las obleas SICOI reducen significativamente la capacitancia parásita y la corriente de fuga mediante la incorporación de una capa aislante, mejorando así la frecuencia de funcionamiento y la eficiencia energética del dispositivo. Esta tecnología es particularmente adecuada para aplicaciones que requieren alta resistencia al voltaje, baja pérdida y un rendimiento térmico superior, como vehículos eléctricos, comunicaciones 5G y electrónica aeroespacial.
Características clave de las obleas SICOI
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Categoría de característica
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Parámetros/Rendimiento específicos
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Ventajas técnicas
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Estructura del material
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Capa de monocristal de SiC (4H/6H-SiC) + capa aislante (SiO₂/Si₃N₄) + sustrato de soporte (Si/SiC)
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Permite el aislamiento eléctrico y reduce los efectos parásitos
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Rendimiento eléctrico
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Alta resistencia dieléctrica (>3 MV/cm), baja pérdida dieléctrica
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Ideal para dispositivos de alta frecuencia y alto voltaje
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Rendimiento térmico
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Alta conductividad térmica (4,9 W/cm·K), resistencia a altas temperaturas (>500°C)
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Excelente capacidad de disipación de calor, adecuada para entornos de alta temperatura
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Rendimiento mecánico
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Alta dureza (dureza Mohs 9,5), bajo coeficiente de expansión térmica
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Resiste el estrés mecánico y mejora la fiabilidad del dispositivo
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Calidad de la superficie
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Superficie atómicamente plana (Ra <0,2 nm)
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Optimiza la calidad del crecimiento epitaxial y minimiza los defectos
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Rendimiento de aislamiento
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Alta resistencia de aislamiento (>10¹⁴ Ω·cm), baja corriente de fuga
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Adecuado para dispositivos de RF y potencia que requieren un alto aislamiento
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Tamaño y personalización
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Admite obleas de 4/6/8 pulgadas con grosor personalizable (capa de SiC: 1-100 μm, capa aislante: 0,1-10 μm)
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Satisface diversos requisitos de aplicación
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Aplicaciones principales de las obleas SICOI
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Campo de aplicación
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Escenarios específicos
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Ventajas principales
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Electrónica de alta potencia
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Inversores de vehículos eléctricos, estaciones de carga rápida, módulos de potencia industrial
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La alta resistencia al voltaje y la baja pérdida mejoran la eficiencia energética
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Dispositivos de RF
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Amplificadores de potencia (PA) de estaciones base 5G, frontales de RF de ondas milimétricas
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La baja capacitancia parásita permite el funcionamiento a alta frecuencia con una pérdida mínima
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Sensores MEMS
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Sensores de presión de alta temperatura, dispositivos de navegación inercial
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Resiste altas temperaturas y radiación, adecuado para entornos hostiles
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Aeroespacial
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Sistemas de energía de aeronaves, equipos de comunicación por satélite
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Alta fiabilidad y resistencia a temperaturas extremas
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Red inteligente
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Transmisión de corriente continua de alto voltaje (HVDC), interruptores de circuito de estado sólido
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Las propiedades de alto aislamiento reducen la pérdida de energía
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Optoelectrónica
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LED UV, sustratos de diodos láser
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La alta adaptación de la red mejora el rendimiento del dispositivo
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El proceso de preparación de 4H-SiCOI
El proceso de fabricación de 4H-SiCOI y los microresonadores con características destacadas.
- a Proceso de fabricación de una plataforma de material 4H-SiCOI prístina.
- b Fotografía de un sustrato 4H-SiCOI a escala de oblea de 4 pulgadas fabricado mediante el método de unión y adelgazamiento, la región defectuosa está marcada.
- c Variación total del grosor del sustrato 4H-SiCOI.
- d Imagen de un troquel 4H-SiCOI.
- e Diagrama de flujo de la fabricación de un resonador de microdisco SiC.
- f Micrografía electrónica de barrido (SEM) del resonador de microdisco fabricado.
- g Imagen SEM ampliada de la pared lateral del resonador. En el interior, la micrografía de fuerza atómica (AFM) del escaneo de la superficie superior del resonador (Escala = 1 μm).
- h Imagen SEM de vista lateral del resonador fabricado con superficie superior en forma de parábola.
Obleas SICOI Preguntas y respuestas
1. P: ¿Qué es una oblea SICOI?
R: Una oblea SICOI (carburo de silicio sobre aislante) es un sustrato semiconductor avanzado que combina las propiedades de alto rendimiento del SiC con una capa aislante para un aislamiento eléctrico mejorado en dispositivos de potencia y RF.
2. P: ¿Cuáles son las ventajas de las obleas SICOI?
R: Las obleas SICOI ofrecen una menor capacitancia parásita, una mayor tensión de ruptura y una mejor gestión térmica en comparación con las obleas de SiC estándar, ideales para aplicaciones 5G y vehículos eléctricos.
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