সিসি-অন-ইনসুলেটর সিসিওআই সাবস্ট্র্যাট উচ্চ তাপ পরিবাহিতা প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ

পরিচয় করিয়ে দিন

সিলিকন কার্বাইড অন আইসোলেটর (সিসিওআই) পাতলা ফিল্মগুলি উদ্ভাবনী যৌগিক উপকরণ, সাধারণত একক স্ফটিক, উচ্চ মানের সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) পাতলা স্তর (500 ¢ 600 এনএম,বিশেষ প্রয়োগের উপর নির্ভর করে) একটি সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO2) সাবস্ট্র্যাটেসিআইসি তার ব্যতিক্রমী তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ ভাঙ্গন ভোল্টেজ, এবং অসামান্য রাসায়নিক প্রতিরোধের জন্য বিখ্যাত।এই উপাদানটি একই সাথে উচ্চ-শক্তির চাহিদা পূরণ করতে পারে, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, এবং উচ্চ তাপমাত্রা অ্যাপ্লিকেশন।
                                                               

নীতি

সিসিওআই পাতলা ফিল্ম তৈরিতে সিএমওএস-সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রক্রিয়া যেমন আয়ন কাটিয়া এবং লিঙ্কিং ব্যবহার করা যেতে পারে, যার ফলে বিদ্যমান ইলেকট্রনিক সার্কিটগুলির সাথে বিরামবিহীন সংহতকরণ সম্ভব হয়।

আইওন কাটিয়া প্রক্রিয়া
এর মধ্যে একটি পদ্ধতি হল আইওন কাটিয়া (স্মার্ট কাট) এবং সিআইসি স্তর স্থানান্তর, তারপরে ওয়েফার বন্ডিং।এই কৌশলটি সিলিকন-অন-আইসোলেটর (এসওআই) ওয়েফারের বড় আকারের উত্পাদনে প্রয়োগ করা হয়েছেযাইহোক, সিআইসি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, আইওন ইমপ্লান্টেশন এমন ক্ষতির সূচনা করতে পারে যা তাপীয় অ্যানিলিং দ্বারা পুনরুদ্ধার করা যায় না, যার ফলে ফোটনিক কাঠামোগুলিতে অত্যধিক ক্ষতি হয়।উচ্চ তাপমাত্রা তাপীয় annealing 1000 °C অতিক্রম সবসময় নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া প্রয়োজনীয়তা সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়.

 
এই সমস্যাগুলি সমাধানের জন্য, গ্রিলিং এবং রাসায়নিক যান্ত্রিক পলিশিং (সিএমপি) কৌশলগুলি সরাসরি সংযুক্ত সিসি / সিওও 2 - সি স্ট্যাকটি < 1 মাইক্রন পর্যন্ত পাতলা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, একটি মসৃণ পৃষ্ঠ অর্জন করে।রিঅ্যাক্টিভ আইওন ইটচিং (আরআইই) এর মাধ্যমে আরও পাতলা করা যায়, যা SiCOI কাঠামোগুলিতে ক্ষয় হ্রাস করে। উপরন্তু, ভিজা অক্সিডেশন-সহায়িত সিএমপি কার্যকরভাবে পৃষ্ঠের রুক্ষতা এবং ছড়িয়ে পড়া ক্ষতি হ্রাস করার জন্য প্রমাণিত হয়েছে,যখন উচ্চ তাপমাত্রা annealing আরও ওয়েফার মানের অপ্টিমাইজ করতে পারেন.
                                                                 

ওয়েফার বন্ডিং প্রযুক্তি
আরেকটি প্রস্তুতি পদ্ধতি হল ওয়েফার বন্ডিং প্রযুক্তি,যা সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) এবং সিলিকন (সিআই) ওয়েফারগুলির মধ্যে চাপ প্রয়োগ করে এবং দুটি ওয়েফারের তাপীয়-অক্সাইডেশন স্তরগুলিকে সংযোগের জন্য ব্যবহার করেযাইহোক, SiC এর তাপীয়-অক্সিডেশন স্তর SiC-অক্সাইড ইন্টারফেসে স্থানীয় ত্রুটি সৃষ্টি করতে পারে। এই ত্রুটিগুলি অপটিক্যাল ক্ষতি বা চার্জ ফাঁদ গঠনের বৃদ্ধি হতে পারে।এছাড়াও, SiC এর উপর সিলিকন ডাই অক্সাইড স্তর সাধারণত প্লাজমা-বর্ধিত রাসায়নিক বাষ্প জমাট বাঁধার (PECVD) দ্বারা প্রস্তুত করা হয়, এবং এই প্রক্রিয়াটি নির্দিষ্ট কাঠামোগত সমস্যাও সৃষ্টি করতে পারে।

 
উপরের চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠার জন্য, একটি নতুন 3C - SiCOI চিপ উত্পাদন প্রক্রিয়া প্রস্তাব করা হয়েছে, যা বোরোসিলিকেট গ্লাসের সাথে মিলিত একটি অ্যানোডিক লিঙ্কিং প্রক্রিয়া গ্রহণ করে,এইভাবে সিলিকন মাইক্রোমেশিনিং/সিএমওএস এবং সিআইসি ফোটনিক্সের সমস্ত ফাংশন সংরক্ষণ করাউপরন্তু, অদম্য সিআইসি সরাসরি পিইসিভিডি বা স্পটারিংয়ের মাধ্যমে সিআইও 2 / সিআই ওয়েফারে জমা দেওয়া যেতে পারে, যার ফলে প্রক্রিয়া সংহতকরণ সহজতর করা যায়।এই সমস্ত পদ্ধতি CMOS প্রক্রিয়ার সাথে সম্পূর্ণরূপে সামঞ্জস্যপূর্ণফোটনিক্সের ক্ষেত্রে সিসিওআই-র প্রয়োগকে আরও উৎসাহিত করা।
                                                                                 

সুবিধা
বিদ্যমান সিলিকন-অন-আইসোলেটর (এসওআই), সিলিকন নাইট্রাইড (সিআইএন) এবং লিথিয়াম নিওবেট-অন-আইসোলেটরের (এলএনওআই) উপাদান প্ল্যাটফর্মগুলির তুলনায়,সিসিওআই উপাদান প্ল্যাটফর্ম অপটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদর্শন করে এবং কোয়ান্টাম প্রযুক্তির জন্য পরবর্তী প্রজন্মের উপাদান প্ল্যাটফর্ম হিসাবে আবির্ভূত হচ্ছেবিশেষ সুবিধা নিম্নরূপঃ

• এটি প্রায় 400 এনএম থেকে প্রায় 5000 এনএম পর্যন্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে চমৎকার স্বচ্ছতা প্রদর্শন করে এবং 1 ডিবি/সেমি এর কম তরঙ্গপথের ক্ষতির সাথে অসামান্য পারফরম্যান্স অর্জন করে।
• এটি ইলেক্ট্রো-অপটিকাল মডুলেশন, তাপীয় সুইচিং এবং ফ্রিকোয়েন্সি টিউনিং এর মতো একাধিক ফাংশন সমর্থন করে।
• এটি দ্বিতীয়-হার্মোনিক প্রজন্ম এবং অন্যান্য অ-রৈখিক অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায় এবং রঙের কেন্দ্রগুলির উপর ভিত্তি করে একটি একক-ফোটন উত্স প্ল্যাটফর্ম হিসাবে কাজ করতে পারে।

 
​অ্যাপ্লিকেশন

এছাড়াও, SiCOI সিলিকন কার্বাইড (SiC) এর উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং উচ্চ ভাঙ্গন ভোল্টেজের সুবিধাগুলি আইসোলেটরগুলির ভাল বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে একত্রিত করে,এবং মূল সিআইসি ওয়েফারের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য উন্নত করেএটি ব্যাপকভাবে উচ্চ প্রযুক্তির ক্ষেত্রে যেমন ইন্টিগ্রেটেড ফোটনিক্স, কোয়ান্টাম অপটিক্স এবং পাওয়ার ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়।গবেষকরা অনেকগুলো উচ্চমানের ফোটনিক উপাদান তৈরি করেছেন, রৈখিক তরঙ্গগুচ্ছ, মাইক্রো রিং রেজোনেটর, ফোটনিক ক্রিস্টাল তরঙ্গগুচ্ছ, মাইক্রো ডিস্ক রেজোনেটর, ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটর, ম্যাক-জেহান্ডার ইন্টারফেরোমিটার (এমজেডিবি) এবং বিম স্প্লিটার সহ।এই উপাদান কম ক্ষতি এবং উচ্চ কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য, কোয়ান্টাম যোগাযোগ, ফোটনিক কম্পিউটিং এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার ডিভাইসের জন্য একটি শক্ত প্রযুক্তিগত ভিত্তি প্রদান করে।
 
 
সিলিকন কার্বাইড অন আইসোলেটর (সিসিওআই) পাতলা ফিল্মগুলি উদ্ভাবনী যৌগিক উপকরণ, সাধারণত একক স্ফটিক, উচ্চ মানের সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) পাতলা স্তর (500 ¢ 600 এনএম,বিশেষ প্রয়োগের উপর নির্ভর করে) একটি সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO2) সাবস্ট্র্যাটেসিআইসি তার ব্যতিক্রমী তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ ভাঙ্গন ভোল্টেজ, এবং অসামান্য রাসায়নিক প্রতিরোধের জন্য বিখ্যাত।এই উপাদানটি একই সাথে উচ্চ-শক্তির চাহিদা পূরণ করতে পারে, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, এবং উচ্চ তাপমাত্রা অ্যাপ্লিকেশন।
 
                                                      
 

প্রশ্নোত্তর

প্রশ্ন ১: সিকোআই এবং ঐতিহ্যবাহী সিআইসি-অন-সিআই ডিভাইসের মধ্যে পার্থক্য কী?
A:SICOI এর আইসোলেটর সাবস্ট্র্যাট (যেমন, Al2O3) গ্রিটস অসঙ্গতির কারণে ত্রুটিগুলি এড়ানোর সময় সিলিকন সাবস্ট্র্যাটগুলি থেকে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং ফুটো প্রবাহগুলি নির্মূল করে।এর ফলে ডিভাইসের উচ্চতর নির্ভরযোগ্যতা এবং ফ্রিকোয়েন্সি কর্মক্ষমতা.
 
প্রশ্ন ২ঃ আপনি কি অটোমোবাইল ইলেকট্রনিক্সে সিকোআই-এর একটি আদর্শ অ্যাপ্লিকেশন কেস প্রদান করতে পারেন?
​​A:টেসলা মডেল ৩ ইনভার্টারগুলো সিআইসি এমওএসএফইটি ব্যবহার করে। ভবিষ্যতে সিআইসিওআই-ভিত্তিক ডিভাইসগুলি শক্তি ঘনত্ব এবং অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা আরও উন্নত করতে পারে।
 
প্রশ্ন: এসওআই (সিলিকন-অন-ইনসুলেটর) এর তুলনায় সিকোআই এর সুবিধা কী?
​​A:

• ​​উপাদান পারফরম্যান্সঃSICOI এর বিস্তৃত ব্যান্ডগ্যাপ উচ্চতর শক্তি এবং তাপমাত্রায় অপারেশন সক্ষম করে, যখন SOI গরম ক্যারিয়ার প্রভাব দ্বারা সীমাবদ্ধ।
• অপটিক্যাল পারফরম্যান্স:SICOI <1 dB/cm এর তরঙ্গপথের ক্ষতি অর্জন করে, SOI এর ~3 dB/cm এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম, এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ফোটনিক্সের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• ​​কার্যকরী সম্প্রসারণঃSICOI অ-রৈখিক অপটিক্সকে সমর্থন করে (যেমন, দ্বিতীয় - হারমোনিক প্রজন্ম), যখন SOI প্রধানত রৈখিক অপটিক্যাল প্রভাবের উপর নির্ভর করে।

 
সংশ্লিষ্ট পণ্য