Milleks on räni nitriidi kasutamine pooljuhtseadmetes?

Räninitriid (Si3N4)on ühend, mida selle ainulaadsete elektriliste, termiliste ja mehaaniliste omaduste tõttu kasutatakse tavaliselt pooljuhtseadmetes. Siin on mõned räninitriidi peamised kasutusalad pooljuhttehnoloogias:

1. Värava isolaator:Räninitriidkasutatakse sageli metalloksiid-pooljuhtseadmetes (MOS) värava isolaatorimaterjalina. See toimib dielektrilise kihina metallvärava elektroodi ja selle all oleva ränisubstraadi vahel, tagades elektriisolatsiooni. Räninitriidil on kõrge dielektriline konstant (suhteline läbitavus) ja see blokeerib tõhusalt elektrivoolu voolu. Selle suurepärased isoleerivad omadused aitavad säilitada kontrolli seadmesisese laengu voolu üle.

2. Passiveerimine: Räninitriidi kasutatakse sageli pooljuhtide passiveerimiskihina, et kaitsta seadme aktiivset struktuuri väliste saasteainete, niiskuse ja füüsiliste kahjustuste eest. See aitab parandada seadme pikaajalist töökindlust ja stabiilsust, vältides lisandite difusiooni, vähendades vooluleket ja pakkudes kaitsebarjääri ioonide migratsiooni vastu.

3. Difusioonitõke: räninitriid võib toimida tõkkekihina, et vältida lisandite või lisandite soovimatut difusiooni naaberkihtidest. Seda saab kasutada pooljuhtseadme erinevate piirkondade eraldamiseks, vältides soovimatuid koostoimeid ja tagades õige funktsionaalsuse.

4. Söövitusmask: räninitriid on vastupidav paljudele pooljuhtide tootmisprotsessides tavaliselt kasutatavatele söövitusainetele. Seda saab mustriga ja valikuliselt söövitada, et luua keerukaid seadme struktuure või määratleda mustreid järgnevate töötlemisetappide jaoks. Selle söövituskindlus muudab selle ideaalseks materjaliks kasutamiseks söövitusmaskina või kõvamaskina erinevates litograafia- ja söövitusprotsessides.

5. MEMS ja andurid: räninitriid leiab laialdast kasutust mikroelektromehaanilistes süsteemides (MEMS) ja andurite rakendustes. Selle suurepärased mehaanilised omadused, sealhulgas kõrge kõvadus, tugevus ja kulumiskindlus, muudavad selle sobivaks kasutamiseks mikrosensorite ja mikroajamite konstruktsioonimaterjalina.

Üldiselträni nitriidmängib otsustavat rolli pooljuhtseadmete projekteerimisel, valmistamisel ja toimimisel, aidates kaasa nende elektrilisele isoleerimisele, kaitsele ja seadmete omaduste parandamisele. Selle omadused muudavad selle pooljuhtidetööstuses mitmekülgseks ja laialdaselt kasutatavaks materjaliks.