Chúng ta đều biết về silicon. Tuy nhiên, silicon được sử dụng trong sản xuất chip đôi khi là đơn - silicon tinh thể và đôi khi silicon polycrystalline. Hiệu suất của polycrystalline và đơn - Silicon tinh thể khác nhau đáng kể. Vì vậy, những lợi thế tương ứng của họ là gì? Ứng dụng của họ là gì? Và chúng được sản xuất như thế nào?
Một pha lê là gì?
Một pha lê là gì?
Một tinh thể là một chất rắn trong đó các nguyên tử, ion hoặc phân tử được sắp xếp theo mô hình thông thường không gian theo một định kỳ nhất định, tạo thành hình dạng hình học thông thường.
Vật liệu tinh thể phổ biến bao gồm:
Tinh thể kim loại: chẳng hạn như sắt, đồng, vàng và bạc.
Tinh thể ion: NaCl, Cuso4, v.v.
Tinh thể điện môi: oxit silicon, nitride silicon, v.v., có thể là tinh thể hoặc vô định hình.
Tinh thể bán dẫn: chẳng hạn như silicon và germanium.
Silicon đơn tinh thể và silicon polycrystalline là gì?
Một tinh thể duy nhất đề cập đến một vật liệu trong đó các nguyên tử, ion hoặc phân tử được sắp xếp đồng đều từ đầu này sang đầu kia, duy trì cùng một hướng. Toàn bộ tinh thể chỉ có một hướng tinh thể và không chứa ranh giới hạt.
Một đa tinh thể đề cập đến một vật liệu bao gồm nhiều hạt nhỏ (tinh thể đơn), mỗi loại có định hướng tinh thể độc đáo của riêng nó. Những hạt này xuất hiện định hướng ngẫu nhiên trên thang đo vĩ mô, nhưng định hướng trong mỗi hạt là nhất quán.
Đơn - Silicon Crystal chỉ có một hướng tinh thể, thường là<100>, <110>, hoặc<111>. Các hướng tinh thể khác nhau có tác dụng khác nhau đối với các quá trình như khắc, oxy hóa và cấy ion trong quá trình sản xuất chất bán dẫn, làm cho định hướng phù hợp trở nên quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất chip.
So sánh các tính chất của silicon đơn tinh thể và silicon tinh thể
Tính chất điện: Silicon polycrystalline có tính chất điện hơi kém so với silicon đơn tinh thể, chủ yếu là do các trung tâm tán xạ sóng mang hình thành ở ranh giới hạt silicon đa tinh thể. Tuy nhiên, silicon đơn tinh thể có độ di động điện tử cao hơn do thiếu ranh giới hạt và tính liên tục cấu trúc.
Ngoại hình: Silicon đơn tinh thể giống như một tấm gương sau khi đánh bóng. Điều này là do khi ánh sáng tấn công silicon đơn tinh thể, nó phản ánh ánh sáng theo cách tương tự và hướng. Ngược lại, khi ánh sáng tấn công silicon polycrystalline, mỗi hạt tinh thể phản chiếu ánh sáng khác nhau, dẫn đến sự xuất hiện của hạt.
Các ứng dụng của silicon đơn tinh thể và đa tinh thể trong chip?
Silicon đơn tinh thể
1. Wafer silicon đơn tinh thể, được sử dụng làm chất nền
2. Một số sản phẩm chip yêu cầu các lớp silicon đơn tinh thể mỏng
1. Trong MOSFET, silicon polycrystalline thường được sử dụng làm vật liệu cổng. Kết hợp với lớp cách điện oxit silicon, silicon polycrystalline là thành phần chính điều khiển dòng điện trong bóng bán dẫn.
2. Nó có thể được sử dụng trong pin mặt trời và màn hình tinh thể lỏng.
3. Là một lớp hiến tế. Trong quá trình sản xuất MEMS, một lớp hy sinh được sử dụng để tạo ra một cấu trúc tạm thời mà sau đó được loại bỏ để giải phóng cấu trúc vĩnh viễn.
Làm thế nào là - silicon tinh thể và silicon polycrystalline được sản xuất?
Nếu được sử dụng làm chất nền,
Đơn - Silicon tinh thể thường được sản xuất bằng phương pháp CZ hoặc FZ. Phương pháp CZ đã được giới thiệu trước đây:
Giới thiệu về quy trình CZ hoàn chỉnh để sản xuất đơn - Silicon tinh thể.
Mặt khác, silicon polycrystalline sử dụng các phương thức đúc khối, FBR và Siemens.
Nếu sự hình thành phim được sử dụng trong một con chip,
Đơn - Silicon tinh thể yêu cầu epitaxy CVD, epitax chùm phân tử và các phương pháp khác. Mặt khác, silicon polycrystalline có thể được sản xuất bằng CVD, PVD và các phương pháp khác.
