Splinternuwe oorspronklike IC voorraad Elektroniese komponente Ic Chip Ondersteuning BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Waarom silikon vir skyfies?Is daar materiaal wat dit in die toekoms kan vervang?
Die grondstof vir skyfies is wafers, wat uit silikon bestaan.Daar is 'n wanopvatting dat "sand gebruik kan word om skyfies te maak", maar dit is nie die geval nie.Die belangrikste chemiese komponent van sand is silikondioksied, en die belangrikste chemiese komponent van glas en wafers is ook silikondioksied.Die verskil is egter dat glas polikristallyne silikon is, en die verhitting van sand by hoë temperature lewer polikristallyne silikon.Wafers, aan die ander kant, is monokristallyne silikon, en as hulle van die sand gemaak word, moet hulle verder van polikristallyne silikon na monokristallyne silikon omskep word.

Wat presies is silikon en hoekom kan dit gebruik word om skyfies te maak, ons sal dit een vir een in hierdie artikel onthul.

Die eerste ding wat ons moet verstaan ​​is dat silikon materiaal nie 'n direkte sprong na die chip stap is nie, silikon word verfyn uit kwartsand uit die element silikon, silikon element proton getal as die element aluminium een ​​meer, as die element fosfor een minder , dit is nie net die materiële basis van moderne elektroniese rekenaartoestelle nie, maar ook mense wat op soek is na buiteaardse lewe een van die basiese moontlike elemente.Gewoonlik, wanneer silikon gesuiwer en verfyn word (99,999%), kan dit in silikonwafels vervaardig word, wat dan in skywe gesny word.Hoe dunner die wafer, hoe laer is die koste van die vervaardiging van die skyfie, maar hoe hoër is die vereistes vir die skyfieproses.

Drie belangrike stappe om silikon in wafers te verander

Spesifiek, die transformasie van silikon in wafers kan in drie stappe verdeel word: silikon raffinering en suiwering, enkelkristal silikon groei, en wafel vorming.

In die natuur word silikon oor die algemeen in die vorm van silikaat of silikondioksied in sand en gruis aangetref.Die grondstof word in 'n elektriese boogoond by 2000°C en in die teenwoordigheid van 'n koolstofbron geplaas, en die hoë temperatuur word gebruik om silikondioksied met koolstof (SiO2 + 2C = Si + 2CO) te laat reageer om metallurgiese graad silikon ( suiwerheid ongeveer 98%.Hierdie suiwerheid is egter nie voldoende vir die voorbereiding van elektroniese komponente nie, daarom moet dit verder gesuiwer word.Die gebreekte metallurgiese graad silikon word gechlorineer met gasvormige waterstofchloried om vloeibare silaan te produseer, wat dan gedistilleer en chemies verminder word deur 'n proses wat hoë suiwer polisilicon met 'n suiwerheid van 99,9999999999% as elektroniese graad silikon lewer.

So, hoe kry jy monokristallyne silikon van polikristallyne silikon?Die mees algemene metode is die direkte trekmetode, waar polisilicon in 'n kwartskroes geplaas word en verhit word met 'n temperatuur van 1400°C wat by die periferie gehou word, wat 'n polisilikonsmelt produseer.Dit word natuurlik voorafgegaan deur 'n saadkristal daarin te doop en die trekstang die saadkristal in die teenoorgestelde rigting te laat dra terwyl dit stadig en vertikaal opwaarts van die silikonsmelt af trek.Die polikristallyne silikonsmelt kleef aan die onderkant van die saadkristal en groei opwaarts in die rigting van die saadkristalrooster, wat nadat dit uitgetrek en afgekoel is tot 'n enkele kristalstaaf groei met dieselfde roosteroriëntasie as die binneste saadkristal.Laastens word die enkelkristalwafels getuimel, gesny, gemaal, afgeskuur en gepoleer om die allerbelangrikste wafers te produseer.

Afhangende van die snygrootte, kan silikonwafels geklassifiseer word as 6", 8", 12", en 18".Hoe groter die grootte van die wafer, hoe meer skyfies kan uit elke wafer gesny word, en hoe laer is die koste per skyfie.
2.Drie belangrike stappe in die transformasie van silikon in wafers

Spesifiek, die transformasie van silikon in wafers kan in drie stappe verdeel word: silikon raffinering en suiwering, enkelkristal silikon groei, en wafel vorming.

In die natuur word silikon oor die algemeen in die vorm van silikaat of silikondioksied in sand en gruis aangetref.Die grondstof word in 'n elektriese boogoond by 2000°C en in die teenwoordigheid van 'n koolstofbron geplaas, en die hoë temperatuur word gebruik om silikondioksied met koolstof (SiO2 + 2C = Si + 2CO) te laat reageer om metallurgiese graad silikon ( suiwerheid ongeveer 98%.Hierdie suiwerheid is egter nie voldoende vir die voorbereiding van elektroniese komponente nie, daarom moet dit verder gesuiwer word.Die gebreekte metallurgiese graad silikon word gechlorineer met gasvormige waterstofchloried om vloeibare silaan te produseer, wat dan gedistilleer en chemies verminder word deur 'n proses wat hoë suiwer polisilicon met 'n suiwerheid van 99,9999999999% as elektroniese graad silikon lewer.

So, hoe kry jy monokristallyne silikon van polikristallyne silikon?Die mees algemene metode is die direkte trekmetode, waar polisilicon in 'n kwartskroes geplaas word en verhit word met 'n temperatuur van 1400°C wat by die periferie gehou word, wat 'n polisilikonsmelt produseer.Dit word natuurlik voorafgegaan deur 'n saadkristal daarin te doop en die trekstang die saadkristal in die teenoorgestelde rigting te laat dra terwyl dit stadig en vertikaal opwaarts van die silikonsmelt af trek.Die polikristallyne silikonsmelt kleef aan die onderkant van die saadkristal en groei opwaarts in die rigting van die saadkristalrooster, wat nadat dit uitgetrek en afgekoel is tot 'n enkele kristalstaaf groei met dieselfde roosteroriëntasie as die binneste saadkristal.Laastens word die enkelkristalwafels getuimel, gesny, gemaal, afgeskuur en gepoleer om die allerbelangrikste wafers te produseer.

Afhangende van die snygrootte, kan silikonwafels geklassifiseer word as 6", 8", 12", en 18".Hoe groter die grootte van die wafer, hoe meer skyfies kan uit elke wafer gesny word, en hoe laer is die koste per skyfie.

Hoekom is silikon die mees geskikte materiaal om skyfies te maak?

Teoreties kan alle halfgeleiers as skyfiemateriaal gebruik word, maar die hoofredes waarom silikon die geskikste materiaal is om skyfies te maak, is soos volg.

1, volgens die rangorde van die aarde se elementêre inhoud, in volgorde: suurstof > silikon > aluminium > yster > kalsium > natrium > kalium ...... kan sien dat silikon tweede ingedeel is, die inhoud is groot, wat ook die chip om 'n byna onuitputlike voorraad grondstowwe te hê.

2, silikon element chemiese eienskappe en materiaal eienskappe is baie stabiel, die vroegste transistor is die gebruik van halfgeleier materiaal germanium te maak, maar omdat die temperatuur 75 ℃ oorskry, sal die geleidingsvermoë 'n groot verandering wees, gemaak in 'n PN-aansluiting na die omgekeerde lekstroom van germanium as silikon, dus die keuse van silikonelement as 'n chipmateriaal is meer gepas;

3, silikon element suiwering tegnologie is volwasse, en lae koste, deesdae die suiwering van silikon kan bereik 99,9999999999%.

4, silikonmateriaal self is nie-giftig en onskadelik, wat ook een van die belangrike redes is waarom dit as die vervaardigingsmateriaal vir skyfies gekies word.