Yarı iletken cihazlarda silikon nitrürün kullanımı nedir?

Silisyum nitrür (Si3N4)benzersiz elektriksel, termal ve mekanik özelliklerinden dolayı yarı iletken cihazlarda yaygın olarak kullanılan bir bileşiktir. Yarı iletken teknolojisinde silikon nitrürün ana kullanımlarından bazıları şunlardır:

1. Kapı İzolatörü:Silisyum nitrürmetal oksit yarı iletken (MOS) cihazlarda kapı yalıtkan malzemesi olarak sıklıkla kullanılır. Metal geçit elektrodu ile alttaki silikon alt tabaka arasında dielektrik bir katman görevi görerek elektriksel izolasyon sağlar. Silisyum nitrür yüksek bir dielektrik sabitine (göreceli geçirgenlik) sahiptir ve elektrik akımının akışını etkili bir şekilde engeller. Mükemmel yalıtım özellikleri, cihaz içindeki şarj akışı üzerinde kontrolün korunmasına yardımcı olur.

2. Pasivasyon: Silisyum nitrür, aktif cihaz yapısını dış kirletici maddelerden, nemden ve fiziksel hasardan korumak için genellikle yarı iletkenlerde pasifleştirme katmanı olarak kullanılır. Yabancı maddelerin yayılmasını önleyerek, akım sızıntısını azaltarak ve iyon geçişine karşı koruyucu bir bariyer sağlayarak cihazın uzun vadeli güvenilirliğini ve stabilitesini artırmaya yardımcı olur.

3. Difüzyon Bariyeri: Silikon nitrür, katkı maddelerinin veya yabancı maddelerin komşu katmanlardan istenmeyen difüzyonunu önlemek için bir bariyer katmanı görevi görebilir. Bir yarı iletken cihazın farklı bölgelerini izole etmek, istenmeyen etkileşimleri önlemek ve uygun işlevselliği sağlamak için kullanılabilir.

4. Aşındırma Maskesi: Silikon nitrür, yarı iletken üretim süreçlerinde yaygın olarak kullanılan birçok aşındırıcıya karşı dayanıklıdır. Karmaşık cihaz yapıları oluşturmak veya sonraki işlem adımları için desenleri tanımlamak üzere desenlendirilebilir ve seçici olarak kazınabilir. Aşınmaya karşı dayanıklılığı, onu çeşitli litografi ve aşındırma işlemlerinde aşındırma maskesi veya sert maske olarak kullanım için ideal bir malzeme haline getirir.

5. MEMS ve Sensörler: Silisyum nitrür, mikroelektromekanik sistemlerde (MEMS) ve sensör uygulamalarında geniş kullanım alanı bulur. Yüksek sertlik, mukavemet ve aşınma direnci dahil olmak üzere mükemmel mekanik özellikleri, onu mikrosensörler ve mikroaktüatörlerde yapısal bir malzeme olarak kullanıma uygun hale getirir.

Etraflı,silikon nitrüryarı iletken cihazların tasarımında, imalatında ve performansında önemli bir rol oynar; elektriksel izolasyonuna, korunmasına ve cihaz özelliklerinin geliştirilmesine katkıda bulunur. Özellikleri onu yarı iletken endüstrisinde çok yönlü ve yaygın olarak kullanılan bir malzeme haline getirir.