10×10 মিমি সিলিকন কার্বাইড (SiC) সাবস্ট্রেট চিপের বিস্তারিত বিবরণ

10×10 মিমি সিলিকন কার্বাইড (SiC) সাবস্ট্রেট চিপ হল একটি উন্নত একক-ক্রিস্টাল সেমিকন্ডাক্টর বেস উপাদান, যা আধুনিক পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইসের চাহিদা মেটাতে তৈরি করা হয়েছে। এর ব্যতিক্রমী তাপ অপচয় ক্ষমতা, বিস্তৃত ইলেকট্রনিক ব্যান্ডগ্যাপ এবং অসামান্য রাসায়নিক দৃঢ়তার জন্য পরিচিত, SiC সাবস্ট্রেট উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি পরিবেশের মতো চরম পরিস্থিতিতে উপাদানগুলির নির্ভরযোগ্য কার্যকারিতা সক্ষম করে। এই বর্গাকার SiC চিপগুলি, 10×10 মিমি-এ সুনির্দিষ্টভাবে কাটা, গবেষণা ও উন্নয়ন ল্যাব, প্রোটোটাইপ তৈরি এবং বিশেষ ডিভাইস উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

সিলিকন কার্বাইড (SiC) সাবস্ট্রেট চিপের উত্পাদন প্রক্রিয়া

সিলিকন কার্বাইড (SiC) সাবস্ট্রেট সাধারণত তৈরি করতে ফিজিক্যাল ভেপার ট্রান্সপোর্ট (PVT) বা সাবলিমেশন ক্রিস্টাল গ্রোথ প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়:

1. কাঁচামাল প্রস্তুতি: অতি-বিশুদ্ধ SiC পাউডার একটি উচ্চ-ঘনত্বের গ্রাফাইট ক্রুসিবলের ভিতরে স্থাপন করা হয়।

2. ক্রিস্টাল গ্রোথ: একটি কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে এবং 2,000°C-এর বেশি তাপমাত্রায়, উপাদানটি ঊর্ধ্বপাতিত হয় এবং একটি বীজ ক্রিস্টালের উপর ঘনীভূত হয়, যা সর্বনিম্ন ত্রুটিযুক্ত একটি বৃহৎ একক-ক্রিস্টাল SiC বাউলে পরিণত হয়।

3. ইনগট স্লাইসিং: ডায়মন্ড তারের করাত বাল্ক ইনগটকে পাতলা ওয়েফার বা ছোট চিপগুলিতে কাটে।

4. ল্যাপিং ও গ্রাইন্ডিং: সারফেস প্ল্যানারাইজেশন স্লাইসিং চিহ্ন দূর করে এবং অভিন্ন বেধ নিশ্চিত করে।

5. কেমিক্যাল মেকানিক্যাল পলিশিং (CMP): এপিট্যাক্সিয়াল স্তর জমা করার জন্য উপযুক্ত একটি আয়না-মসৃণ পৃষ্ঠ তৈরি করে।

6. ঐচ্ছিক ডোপিং: বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি সামঞ্জস্য করতে নাইট্রোজেন (n-টাইপ) বা অ্যালুমিনিয়াম/বোরন (p-টাইপ) এর সংযোজন।

7. গুণমান নিশ্চিতকরণ: কঠোর ফ্ল্যাটনেস, ত্রুটি ঘনত্ব এবং বেধের অভিন্নতা পরীক্ষা সেমিকন্ডাক্টর মানগুলির সাথে সম্মতি নিশ্চিত করে।

সিলিকন কার্বাইডের (SiC) উপাদানের বৈশিষ্ট্য

সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট প্রধানত 4H-SiC এবং 6H-SiC ক্রিস্টাল কাঠামোতে তৈরি করা হয়:

• 4H-SiC: MOSFETs এবং Schottky barrier diodes-এর মতো উচ্চ-ভোল্টেজ পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের জন্য উচ্চতর ইলেকট্রন গতিশীলতা এবং শ্রেষ্ঠ কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে।

• 6H-SiC: RF এবং মাইক্রোওয়েভ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত বৈশিষ্ট্য প্রদান করে।

প্রধান ভৌত সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে:

• প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ: ~3.2–3.3 eV, যা পাওয়ার সুইচিং ডিভাইসে উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ এবং দক্ষতা নিশ্চিত করে।

• তাপ পরিবাহিতা: 3.0–4.9 W/cm·K, চমৎকার তাপ অপচয় প্রদান করে।

• যান্ত্রিক শক্তি: ~9.2 Mohs এর কঠোরতা, যা প্রক্রিয়াকরণের সময় যান্ত্রিক পরিধানের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।

10×10 মিমি সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট চিপের অ্যাপ্লিকেশন

• পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স: EV পাওয়ারট্রেন, শক্তি সঞ্চয় এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি কনভার্টারে উচ্চ-দক্ষতা MOSFETs, IGBTs এবং Schottky diodes-এর মূল উপাদান।

• উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ও RF ডিভাইস: রাডার সিস্টেম, স্যাটেলাইট যোগাযোগ এবং 5G বেস স্টেশনের জন্য অপরিহার্য।

• অপটোইলেকট্রনিক্স: অতিবেগুনী LED, লেজার ডায়োড এবং ফটোডিটেক্টরের জন্য উপযুক্ত, কারণ এতে অতিবেগুনী রশ্মি প্রবেশ করার ক্ষমতা বেশি।

• মহাকাশ ও প্রতিরক্ষা: বিকিরণ-সংবেদনশীল এবং উচ্চ-তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ইলেকট্রনিক্সের কার্যকারিতা সক্ষম করে।

• একাডেমিক ও শিল্প গবেষণা: নতুন উপাদানের বৈশিষ্ট্য, প্রোটোটাইপ ডিভাইস এবং প্রক্রিয়া বিকাশের জন্য উপযুক্ত।

প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য

FAQ – সিলিকন কার্বাইড (SiC) সাবস্ট্রেট চিপস

প্রশ্ন ১: ঐতিহ্যবাহী সিলিকনের চেয়ে কেন SiC সাবস্ট্রেট বেছে নেবেন?
SiC উচ্চতর ব্রেকডাউন শক্তি, উন্নত তাপ কর্মক্ষমতা এবং উল্লেখযোগ্যভাবে কম সুইচিং ক্ষতি প্রদান করে, যা ডিভাইসগুলিকে সিলিকনের উপর তৈরি করা ডিভাইসগুলির চেয়ে বেশি দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা অর্জন করতে সক্ষম করে।

প্রশ্ন ২: এই সাবস্ট্রেটগুলি কি এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলির সাথে সরবরাহ করা যেতে পারে?
হ্যাঁ, উচ্চ-ক্ষমতা, RF, বা অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস প্রয়োজনীয়তাগুলির জন্য এপি-রেডি এবং কাস্টম এপিট্যাক্সি বিকল্পগুলি উপলব্ধ।

প্রশ্ন ৩: আপনি কি কাস্টমাইজড মাত্রা বা ডোপিং অফার করেন?
অবশ্যই। নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন চাহিদা মেটাতে কাস্টম আকার, ডোপিং প্রোফাইল এবং সারফেস ট্রিটমেন্ট উপলব্ধ।

প্রশ্ন ৪: চরম অপারেটিং পরিস্থিতিতে SiC সাবস্ট্রেটগুলি কীভাবে কাজ করে?
এগুলি 600°C-এর বেশি তাপমাত্রায় এবং বিকিরণ-প্রবণ পরিবেশে কাঠামোগত অখণ্ডতা এবং বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা বজায় রাখে, যা তাদের মহাকাশ, প্রতিরক্ষা এবং উচ্চ-ক্ষমতা শিল্প খাতে অপরিহার্য করে তোলে।