晶圓si是什么材質(zhì)(晶體si的主要用途)
今天給各位分享晶圓si是什么材質(zhì)的知識,其中也會對晶體si的主要用途進(jìn)行解釋,現(xiàn)在開始吧!
Si可以制成半導(dǎo)體材料嗎?
當(dāng)然可以,SI是半導(dǎo)體最常用的材料,我們常說的晶圓,就是SI材料。

晶圓是什么東西?
晶圓是生產(chǎn)集成電路所用的載體。
晶圓(英語:Wafer)是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅芯片,是生產(chǎn)集成電路(integrated circuit,IC)所用的載體。而我們現(xiàn)實(shí)中比較常見到的硅晶片就要數(shù)電腦CPU和手機(jī)芯片。
在半導(dǎo)體行業(yè),尤其是集成電路領(lǐng)域,晶圓的身影隨處可見。晶圓就是一塊薄薄的、圓形的高純硅晶片,而在這種高純硅晶片上可以加工制作出各種電路元件構(gòu),使之成為有特定電性功能的IC產(chǎn)品。
晶圓制造工藝:
表面清洗:晶圓表面附著大約2um的Al2O3和甘油混合液保護(hù)層,在制作前必須進(jìn)行化學(xué)刻蝕和表面清洗。
初次氧化:由熱氧化法生成SiO2緩沖層,用來減小后續(xù)中Si3N4對晶圓的應(yīng)力氧化技術(shù)。
熱CVD:此方法生產(chǎn)性高,梯狀敷層性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦產(chǎn)生反應(yīng),及氣體可到達(dá)表面而附著薄膜)等,故用途極廣。
以上內(nèi)容參考:百度百科-晶圓
si半導(dǎo)體 是什么意思
就是硅基半導(dǎo)體,Si是化學(xué)元素硅,
硅基半導(dǎo)體是以硅材料為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新型材料。包括絕緣層上的硅材料、鍺硅材料、多孔硅、微晶硅以及以硅為基底異質(zhì)外延其他化合物半導(dǎo)體材料等。
能不能給一下這個(gè)材料具體一點(diǎn)的信息
砷化鎵(英文名稱為Gallium arsenide,化學(xué)式為GaAs)是鎵和砷兩種元素所合成的化合物。也是很重要的半導(dǎo)體材料,被用來制作像微波集成電路(例如單晶微波集成電路 MMIC)、紅外線發(fā)光二極管、雷射二極管和太陽電池等元件。
砷化鎵的優(yōu)點(diǎn)
GaAs擁有一些比Si還要好的電子特性,如高的飽和電子速率及高的電子移動率,使得GaAs可以用在高于250 GHz的場合。如果等效的GaAs和Si元件同時(shí)都操作在高頻時(shí),GaAs會擁有較少的噪聲。也因?yàn)镚aAs有較高的崩潰電壓,所以GaAs比同樣的Si元件更適合操作在高功率的場合。因?yàn)檫@些特性,GaAs電路可以運(yùn)用在移動電話、衛(wèi)星通訊、微波點(diǎn)對點(diǎn)連線、雷達(dá)系統(tǒng)等地方。GaAs曾用來做成Gunn diode (中文翻做甘恩二極管或微波二極管) 以發(fā)射微波。
GaAs的的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn):它是直接能隙的材料,所以可以用來發(fā)光。而Si是間接能隙的材料,只能發(fā)射非常微弱的光。(但是,最近的技術(shù)已經(jīng)可以用Si做成LED和運(yùn)用在雷射。)
因?yàn)镚aAs的切換速度很快,所以GaAs被認(rèn)為是電腦應(yīng)用的理想材料。1980年代時(shí),大家都認(rèn)為微電子市場的主力將從Si換成GaAs。首先試著要去改變的有超級電腦的供應(yīng)商Cray電腦公司、Convex電腦公司,Alliant電腦系統(tǒng)公司,這些公司都試著要搶下CMOS微處理器技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)地位。Cray公司最后終于在1990年代早期建造了一臺GaAs為基礎(chǔ)的機(jī)器,叫Cray-3。但這項(xiàng)成就還沒有被充分地運(yùn)用,公司就在1995年破產(chǎn)了。
硅的優(yōu)點(diǎn)
Si比GaAs好,有三個(gè)主要理由。第一,Si制程是大量生產(chǎn)且便宜的制程。且Si有較好的物理應(yīng)力,所以可做成大尺寸的晶圓(現(xiàn)今,Si晶圓直徑約為300 mm,而GaAs晶圓最大直徑約只有150 mm)。在地球表面上有大量Si的原料:硅酸鹽礦。硅工業(yè)已發(fā)展到規(guī)模經(jīng)濟(jì)(透過高的產(chǎn)能以降低單位產(chǎn)品的成本)的情形了,更降低了工業(yè)界使用GaAs的意愿。
第二個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是,Si很容易就會變成二氧化硅(在電子元件中,這是一種很好的絕緣體)。二氧化硅可以輕易地被整合到Si電路中,且二氧化硅和Si擁有很好的界面特性。反觀,GaAs不能產(chǎn)生一層穩(wěn)定且附著在GaAs上的絕緣層。
第三,大概也是最重要的Si的優(yōu)點(diǎn),是Si擁有高很多的電洞移動率。在需要CMOS邏輯時(shí),高的電洞率可以做成高速的P-通道場效應(yīng)晶體管。如果需要快速的CMOS結(jié)構(gòu)時(shí),雖然GaAs的電子移動率快,但因?yàn)樗墓β氏母撸允沟腉aAs電路無法被整合到Si邏輯電路中。
砷化鎵的異質(zhì)結(jié)構(gòu)
因?yàn)镚aAs和AlAs的晶格常數(shù)幾乎是一樣的,所以可以利用分子束磊晶(molecular beam epitaxy, MBE)或有機(jī)金屬氣相磊晶 (metal-organic vapour phase epitaxy,MOVPE,也稱做有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法),在GaAs上輕易地形成異質(zhì)的結(jié)構(gòu),如成長砷化鋁(AlAs)或砷化鋁鎵(AlxGa1-xAs)合金。且因?yàn)槌砷L出來的層應(yīng)力很小,所以幾乎可以成長任意的厚度。
GaAs的另一個(gè)很重要的應(yīng)用是高效率的太陽電池。1970年時(shí),Zhores Alferov和他的團(tuán)隊(duì)在蘇聯(lián)做出第一個(gè)GaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)的太陽電池。 用GaAs、Ge和InGaP三種材料做成的三接面太陽電池,有32%以上的效率,且可以操作在2,000 suns下的光。這種太陽電池曾運(yùn)用在探測火星表面的機(jī)器人:精神號漫游者 (spirit rover) 和機(jī)會號漫游者 (opportunity rover)。而且很多太陽電池都是用GaAs來做電池陣列的。
利用Bridgeman技術(shù)可以制造出GaAs的單晶,因?yàn)镚aAs的力學(xué)特性,所以用Czochralski法是很難運(yùn)用在GaAs材料的。但,曾經(jīng)有人有Czochralski法做出超高純度的GaAs當(dāng)做半絕緣體。
安全
GaAs的毒性至今仍沒有被很完整的研究。因?yàn)樗蠥s,經(jīng)研究指出,As是有毒的,As也是一種致癌物質(zhì)。但,因?yàn)镚aAs的晶體很穩(wěn)定,所以如果身體吸收了少量的GaAs,其實(shí)是可以忽略的。當(dāng)要做晶圓拋光制程(磨GaAs晶圓使表面微粒變小)時(shí),表面的區(qū)域會和水起反應(yīng),釋放或分解出少許的As。就環(huán)境、健康和安全等方面來看GaAs(就像是三甲基鎵 trimethylgallium和As)時(shí),及有機(jī)金屬前驅(qū)物的工業(yè)衛(wèi)生監(jiān)控研究,都最近指出以上的觀點(diǎn)。
想知道晶圓是什么東西?
晶圓是電路制作所用的硅晶片。由于其形狀為圓形,故稱為晶圓,在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu),而成為有特定電性功能的集成電路產(chǎn)品,半導(dǎo)體集成電路最主要的原料是硅,因此對應(yīng)的就是硅晶圓。
晶圓的工藝
初次氧化,由熱氧化法生成SiO2緩沖層,用來減小后續(xù)中Si3N4對晶圓的應(yīng)力氧化技術(shù),熱CVD,此方法生產(chǎn)性高,梯狀敷層性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦產(chǎn)生反應(yīng),及氣體可到達(dá)表面而附著薄膜)等,故用途極廣。
硅在自然界中以硅酸鹽或二氧化硅的形式廣泛存在于巖石、砂礫中,硅晶圓的制造可以歸納為三個(gè)基本步驟,硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型,制造工藝,表面清洗,晶圓表面附著大約2um的Al2O3和甘油混合液保護(hù)層,在制作前必須進(jìn)行化學(xué)刻蝕和表面清洗。
晶圓si是什么材質(zhì)的介紹就聊到這里吧,感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容。

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