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芯片制造為什么使用單晶硅做襯底

文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2024-05-31 17:27【

芯片制造中為什么都喜歡用單晶硅作為襯底材料呢?那是因為單晶硅片具有以下優(yōu)點(diǎn):

單晶硅片是半導體器件制造的基礎材料,應用廣泛。計算機芯片、智能手機中的處理器、存儲器.傳感器等都是使用單晶硅片制造的。

 硅片拋光液(650).jpg

  1. 單晶硅具有顯著(zhù)的半導體性能:
    單晶硅是一種半導體材料,具有較弱的導電性。該材料的電導率受光、電、磁、溫度等因素的影響,隨著(zhù)溫度的升高而增加。超純的單晶硅屬于本征半導體,但在其中摻入亞A族元素,如硼,則可形成p型硅半導體,摻入微量的VA族元素,如磷或砷,則可形成n型硅半導體。通過(guò)擴散作用,將p型半導體與n型半導體制作在同一塊半導體基片上,可以形成p-n結,這種結構具有單向導電性,是電子技術(shù)中許多器件所利用的特性。

  2. 單晶硅純度高
    單晶硅片由高純度的硅材料制成,通常純度在99.9999%以上。這種高純度確保了硅片中的雜質(zhì)含量非常低,這對于半導體器件的制造非常重要。這是因為即使微量的雜質(zhì)也可能導致器件性能的不穩定性或短壽命。因此,使用高純度的單晶硅片可以確保器件性能的穩定性和長(cháng)壽命。

  3. 單晶硅具有高度均一性:

    單晶硅片是在高溫下生長(cháng)的,這使得其晶體結構非常均一。在其他制造方法中,硅片的結構會(huì )因為成長(cháng)條件的變化而出現微小的差異,這會(huì )導致器件的性能不穩定。因此,單晶硅片可以確保制造出的器件具有更好的均一性和更高的性能。

  4. 4單晶硅具有高可控性
    單晶硅片的生長(cháng)過(guò)程可以非常精確地控制,因此可以根據特定的需求制造出具有不同性能的硅片。這種可控性使得單晶硅片成為了制造高性能半導體器件的理想選擇。

  5. 單晶可重復性好
    由于單晶硅片的生長(cháng)過(guò)程是高度可控的,因此可以非常容易地生產(chǎn)出具有相同性能的硅片。這種可重復性是半導體器件制造的重要因素之一,因為它可以確保生產(chǎn)出的每個(gè)器件都具有相同的性能。

  6. 單晶硅片生產(chǎn)流程簡(jiǎn)便
    單晶硅是由單晶硅棒經(jīng)過(guò)一系列工藝切割而成的。制備單晶硅的方法主要有直拉法(CZ法)區熔法(FZ法)和外延法,其中直拉法和區熔法常用于制備單晶硅棒材。功率半導體器件對區熔硅單晶的需求量最大。

     

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