Research는 다이아몬드와 실리콘의 새로운 본딩 방법이 에볼루션 바카라 반도체의 미래를 보여줍니다!

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에너지 및 환경 영역
다이아몬드 및 실리콘의 새로운 본딩 방법에볼루션 바카라 반도체의 미래가 보입니다!
-다이아몬드 기판에 대한 화학 처리 및 저온 가열사용 가능한 원자 레벨 junction-
  • 장치 기술 연구 부서Matsumae Takashi
  • Advanced Power Electronics 에볼루션 바카라 CenterUmezawa Jin

게시 날짜 : 2020/10/09

공기, 화학적 처리, 200 ° C에서의 열처리와 직접 결합

기술은 화학 물질로 처리 된 다이아몬드 기판 표면을 비교적 저온 (약 200 ° C)에서 열처리에 의해 대기에서 접촉하는 실리콘 기판에 직접 결합시키는 기술이 개발되었습니다

전송 전자 현미경으로 관찰 된 접합 인터페이스의 접합 반응 모델 다이어그램 및 사진
전송 전자 현미경 (오른쪽)으로 관찰 된 접합 반응 (왼쪽) 및 접합 인터페이스의 그림 메커니즘
 

1000 ° C 이상의 초고 진공 장치

에볼루션 바카라 반도체 분야에서 에볼루션 바카라 제어 및 공급을 담당하는 다이아몬드는 효율성이 높고 출력이 높고 모듈의 압축성 및 체중 감소로 인해 실리콘 (SI)보다 우수한 물리적 특성을 가진 새로운 재료로 관심을 끌고 있습니다 다이아몬드 기판 만 사용하여 에볼루션 바카라 반도체를 제조하는 것은 비싸기 때문에, 다이아몬드 기판과 SI 기판 사이의 직접적인 결합에 의해 저렴한 재료로 성능에 거의 기여하지 않는 부품을 대체하는 것이 제안되었습니다 그러나, 기존의 직접 커플 링 기술은 1000 ℃에서 고온 처리가 필요하거나 초고는 진공 청소기에서 표면 스퍼터 에칭 처리가 필요 하므로이 목적을 위해서는 특수 장비가 필요하다

다이아몬드 보드 사진
 

정확한 처리 조건 제어를 갖는 일반적인 본딩 방법에 사용할 수 있습니다

히드 록실기 (-OH)로 화학적으로 변형 된 기질은 약 200 ℃로 가열 될 때 발생하며 표면 사이의 화학적 결합 (-O-)에 의해 결합 될 수있다 (친수성 결합) 이번에는 황산/과산화수소 (H2SO4/h2O2) 혼합물을 사용하여, 다이아몬드 표면을 청소하고 하이드 록실기를 동시에 수정할 수있는 기술이 개발되었습니다

Umezawa 최고 연구원 사진
 

고 에너지 절약 및 소형화에 대한 더 많은 도전이 계속되고 있습니다

이번에는 다이아몬드의 (111) 표면과 실리콘 기판 표면 사이의 우수한 결합이 달성되었지만 (특허 보류 중), 향후에는 합성 및 폴란드어와 같은 다른 결정 표면에 적용 할 것입니다 (100) 또한, 열 소산 기판 및 단열 기판, SIC, GAN 및 산화 갈륨으로서의 응용의 가능성을 조사하기 위해 (GA2O3), 다결정 다이아몬드, SIO2층 두께를 줄이려는 시도

연구원 Matsumae의 사진
 
 

이 연구 주제에 관한 연락처 정보

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Device Technology 에볼루션 바카라 Division, Integrated Mems 에볼루션 바카라 Group

연구원 Matsumae Takashi

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Advanced Power Electronics 에볼루션 바카라 Center 다이아몬드 웨이퍼 팀

최고 연구원 Umezawa Hitoshi

Kansai Center, 1-8-31 Midorioka, Ikeda City, Osaka 현 563-8577

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