晶圆si是什么材质(晶体si的主要用途)
今天给各位分享晶圆si是什么材质的知识,其中也会对晶体si的主要用途进行解释,现在开始吧!
Si可以制成半导体材料吗?
当然可以,SI是半导体最常用的材料,我们常说的晶圆,就是SI材料。
晶圆是什么东西?
晶圆是生产集成电路所用的载体。
晶圆(英语:Wafer)是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片,是生产集成电路(integrated circuit,IC)所用的载体。而我们现实中比较常见到的硅晶片就要数电脑CPU和手机芯片。
在半导体行业,尤其是集成电路领域,晶圆的身影随处可见。晶圆就是一块薄薄的、圆形的高纯硅晶片,而在这种高纯硅晶片上可以加工制作出各种电路元件构,使之成为有特定电性功能的IC产品。
晶圆制造工艺:
表面清洗:晶圆表面附着大约2um的Al2O3和甘油混合液保护层,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。
初次氧化:由热氧化法生成SiO2缓冲层,用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力氧化技术。
热CVD:此方法生产性高,梯状敷层性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦产生反应,及气体可到达表面而附着薄膜)等,故用途极广。
以上内容参考:百度百科-晶圆
si半导体 是什么意思
就是硅基半导体,Si是化学元素硅,
硅基半导体是以硅材料为基础发展起来的新型材料。包括绝缘层上的硅材料、锗硅材料、多孔硅、微晶硅以及以硅为基底异质外延其他化合物半导体材料等。
能不能给一下这个材料具体一点的信息
砷化镓(英文名称为Gallium arsenide,化学式为GaAs)是镓和砷两种元素所合成的化合物。也是很重要的半导体材料,被用来制作像微波集成电路(例如单晶微波集成电路 MMIC)、红外线发光二极管、雷射二极管和太阳电池等元件。
砷化镓的优点
GaAs拥有一些比Si还要好的电子特性,如高的饱和电子速率及高的电子移动率,使得GaAs可以用在高于250 GHz的场合。如果等效的GaAs和Si元件同时都操作在高频时,GaAs会拥有较少的噪声。也因为GaAs有较高的崩溃电压,所以GaAs比同样的Si元件更适合操作在高功率的场合。因为这些特性,GaAs电路可以运用在移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等地方。GaAs曾用来做成Gunn diode (中文翻做甘恩二极管或微波二极管) 以发射微波。
GaAs的的另一个优点:它是直接能隙的材料,所以可以用来发光。而Si是间接能隙的材料,只能发射非常微弱的光。(但是,最近的技术已经可以用Si做成LED和运用在雷射。)
因为GaAs的切换速度很快,所以GaAs被认为是电脑应用的理想材料。1980年代时,大家都认为微电子市场的主力将从Si换成GaAs。首先试着要去改变的有超级电脑的供应商Cray电脑公司、Convex电脑公司,Alliant电脑系统公司,这些公司都试着要抢下CMOS微处理器技术的领导地位。Cray公司最后终于在1990年代早期建造了一台GaAs为基础的机器,叫Cray-3。但这项成就还没有被充分地运用,公司就在1995年破产了。
硅的优点
Si比GaAs好,有三个主要理由。第一,Si制程是大量生产且便宜的制程。且Si有较好的物理应力,所以可做成大尺寸的晶圆(现今,Si晶圆直径约为300 mm,而GaAs晶圆最大直径约只有150 mm)。在地球表面上有大量Si的原料:硅酸盐矿。硅工业已发展到规模经济(透过高的产能以降低单位产品的成本)的情形了,更降低了工业界使用GaAs的意愿。
第二个主要的优点是,Si很容易就会变成二氧化硅(在电子元件中,这是一种很好的绝缘体)。二氧化硅可以轻易地被整合到Si电路中,且二氧化硅和Si拥有很好的界面特性。反观,GaAs不能产生一层稳定且附着在GaAs上的绝缘层。
第三,大概也是最重要的Si的优点,是Si拥有高很多的电洞移动率。在需要CMOS逻辑时,高的电洞率可以做成高速的P-通道场效应晶体管。如果需要快速的CMOS结构时,虽然GaAs的电子移动率快,但因为它的功率消耗高,所以使的GaAs电路无法被整合到Si逻辑电路中。
砷化镓的异质结构
因为GaAs和AlAs的晶格常数几乎是一样的,所以可以利用分子束磊晶(molecular beam epitaxy, MBE)或有机金属气相磊晶 (metal-organic vapour phase epitaxy,MOVPE,也称做有机金属化学气相沉积法),在GaAs上轻易地形成异质的结构,如成长砷化铝(AlAs)或砷化铝镓(AlxGa1-xAs)合金。且因为成长出来的层应力很小,所以几乎可以成长任意的厚度。
GaAs的另一个很重要的应用是高效率的太阳电池。1970年时,Zhores Alferov和他的团队在苏联做出第一个GaAs异质结构的太阳电池。 用GaAs、Ge和InGaP三种材料做成的三接面太阳电池,有32%以上的效率,且可以操作在2,000 suns下的光。这种太阳电池曾运用在探测火星表面的机器人:精神号漫游者 (spirit rover) 和机会号漫游者 (opportunity rover)。而且很多太阳电池都是用GaAs来做电池阵列的。
利用Bridgeman技术可以制造出GaAs的单晶,因为GaAs的力学特性,所以用Czochralski法是很难运用在GaAs材料的。但,曾经有人有Czochralski法做出超高纯度的GaAs当做半绝缘体。
安全
GaAs的毒性至今仍没有被很完整的研究。因为它含有As,经研究指出,As是有毒的,As也是一种致癌物质。但,因为GaAs的晶体很稳定,所以如果身体吸收了少量的GaAs,其实是可以忽略的。当要做晶圆抛光制程(磨GaAs晶圆使表面微粒变小)时,表面的区域会和水起反应,释放或分解出少许的As。就环境、健康和安全等方面来看GaAs(就像是三甲基镓 trimethylgallium和As)时,及有机金属前驱物的工业卫生监控研究,都最近指出以上的观点。
想知道晶圆是什么东西?
晶圆是电路制作所用的硅晶片。由于其形状为圆形,故称为晶圆,在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能的集成电路产品,半导体集成电路最主要的原料是硅,因此对应的就是硅晶圆。
晶圆的工艺
初次氧化,由热氧化法生成SiO2缓冲层,用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力氧化技术,热CVD,此方法生产性高,梯状敷层性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦产生反应,及气体可到达表面而附着薄膜)等,故用途极广。
硅在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在于岩石、砂砾中,硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤,硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型,制造工艺,表面清洗,晶圆表面附着大约2um的Al2O3和甘油混合液保护层,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。
晶圆si是什么材质的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容。
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