China Wafer Κατασκευαστές, Προμηθευτές, Εργοστάσιο
Τι είναι η γκοφρέτα ημιαγωγών;
Μια γκοφρέτα ημιαγωγών είναι μια λεπτή, στρογγυλή φέτα ημιαγωγικού υλικού που χρησιμεύει ως βάση για την κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (IC) και άλλων ηλεκτρονικών συσκευών. Η γκοφρέτα παρέχει μια επίπεδη και ομοιόμορφη επιφάνεια πάνω στην οποία είναι χτισμένα διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα.
Η διαδικασία κατασκευής γκοφρέτας περιλαμβάνει πολλά στάδια, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης ενός μεγάλου κρυστάλλου από το επιθυμητό υλικό ημιαγωγών, του τεμαχισμού του κρυστάλλου σε λεπτές γκοφρέτες χρησιμοποιώντας ένα πριόνι διαμαντιού και στη συνέχεια γυάλισμα και καθαρισμό των γκοφρετών για την αφαίρεση τυχόν επιφανειακών ελαττωμάτων ή ακαθαρσιών. Οι προκύπτουσες γκοφρέτες έχουν μια εξαιρετικά επίπεδη και λεία επιφάνεια, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για τις επόμενες διαδικασίες κατασκευής.
Μόλις προετοιμαστούν οι γκοφρέτες, υποβάλλονται σε μια σειρά από διαδικασίες κατασκευής ημιαγωγών, όπως φωτολιθογραφία, χάραξη, εναπόθεση και ντόπινγκ, για να δημιουργηθούν τα περίπλοκα σχέδια και τα στρώματα που απαιτούνται για την κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Αυτές οι διεργασίες επαναλαμβάνονται πολλές φορές σε ένα μεμονωμένο wafer για τη δημιουργία πολλαπλών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ή άλλων συσκευών.
Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας κατασκευής, τα μεμονωμένα τσιπ διαχωρίζονται με κύβους της γκοφρέτας κατά μήκος προκαθορισμένων γραμμών. Τα διαχωρισμένα τσιπ στη συνέχεια συσκευάζονται για να τα προστατεύσουν και να παρέχουν ηλεκτρικές συνδέσεις για ενσωμάτωση σε ηλεκτρονικές συσκευές.
Διαφορετικά υλικά σε γκοφρέτα
Οι γκοφρέτες ημιαγωγών κατασκευάζονται κυρίως από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο λόγω της αφθονίας, των εξαιρετικών ηλεκτρικών ιδιοτήτων και της συμβατότητας με τις τυπικές διαδικασίες κατασκευής ημιαγωγών. Ωστόσο, ανάλογα με τις συγκεκριμένες εφαρμογές και απαιτήσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλα υλικά για την κατασκευή γκοφρετών. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:
Το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) είναι ένα ημιαγωγό υλικό ευρείας ζώνης που προσφέρει ανώτερες φυσικές ιδιότητες σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά. Βοηθά στη μείωση του μεγέθους και του βάρους διακριτών συσκευών, μονάδων, ακόμη και ολόκληρων συστημάτων, ενώ βελτιώνει την απόδοση.
Βασικά χαρακτηριστικά του SiC:
- -Ευρύ Bandgap:Το διάκενο ζώνης του SiC είναι περίπου τριπλάσιο από αυτό του πυριτίου, επιτρέποντάς του να λειτουργεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες, έως και 400°C.
- -Υψηλό κρίσιμο πεδίο ανάλυσης:Το SiC μπορεί να αντέξει έως και δέκα φορές το ηλεκτρικό πεδίο του πυριτίου, καθιστώντας το ιδανικό για συσκευές υψηλής τάσης.
- -Υψηλή θερμική αγωγιμότητα:Το SiC διαχέει αποτελεσματικά τη θερμότητα, βοηθώντας τις συσκευές να διατηρούν τις βέλτιστες θερμοκρασίες λειτουργίας και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής τους.
- -Ταχύτητα μετατόπισης ηλεκτρονίων υψηλού κορεσμού:Με διπλάσια ταχύτητα μετατόπισης του πυριτίου, το SiC επιτρέπει υψηλότερες συχνότητες μεταγωγής, βοηθώντας στη σμίκρυνση της συσκευής.
Εφαρμογές:
-
- Ηλεκτρονικά Ισχύος:Οι συσκευές ισχύος SiC υπερέχουν σε περιβάλλοντα υψηλής τάσης, υψηλού ρεύματος, υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής συχνότητας, βελτιώνοντας σημαντικά την απόδοση μετατροπής ενέργειας. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικά οχήματα, σταθμούς φόρτισης, φωτοβολταϊκά συστήματα, σιδηροδρομικές μεταφορές και έξυπνα δίκτυα.
-
-Επικοινωνίες μικροκυμάτων:Οι συσκευές GaN RF που βασίζονται σε SiC είναι ζωτικής σημασίας για την υποδομή ασύρματης επικοινωνίας, ειδικά για τους σταθμούς βάσης 5G. Αυτές οι συσκευές συνδυάζουν την εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα του SiC με την έξοδο RF υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος του GaN, καθιστώντας τις την προτιμώμενη επιλογή για δίκτυα τηλεπικοινωνιών υψηλής συχνότητας επόμενης γενιάς.
Νιτρίδιο του γαλλίου (GaN)είναι ένα υλικό ημιαγωγών ευρείας ζώνης τρίτης γενιάς με μεγάλο διάκενο ζώνης, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, υψηλή ταχύτητα μετατόπισης κορεσμού ηλεκτρονίων και εξαιρετικά χαρακτηριστικά πεδίου διάσπασης. Οι συσκευές GaN έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής σε τομείς υψηλής συχνότητας, υψηλής ταχύτητας και υψηλής ισχύος, όπως φωτισμός εξοικονόμησης ενέργειας LED, οθόνες προβολής λέιζερ, ηλεκτρικά οχήματα, έξυπνα δίκτυα και επικοινωνίες 5G.
Αρσενίδιο του γαλλίου (GaAs)είναι ένα υλικό ημιαγωγών γνωστό για την υψηλή συχνότητα, την υψηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων, την υψηλή απόδοση ισχύος, τον χαμηλό θόρυβο και την καλή γραμμικότητα. Χρησιμοποιείται ευρέως στις βιομηχανίες οπτοηλεκτρονικής και μικροηλεκτρονικής. Στην οπτοηλεκτρονική, τα υποστρώματα GaAs χρησιμοποιούνται για την κατασκευή LED (διόδους εκπομπής φωτός), LD (δίοδοι λέιζερ) και φωτοβολταϊκών συσκευών. Στη μικροηλεκτρονική, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή MESFET (τρανζίστορ φαινομένου πεδίου μετάλλου-ημιαγωγού), HEMT (τρανζίστορ υψηλής κινητικότητας ηλεκτρονίων), HBT (διπολικά τρανζίστορ ετεροζεύξης), IC (ολοκληρωμένα κυκλώματα), διόδους μικροκυμάτων και συσκευές εφέ Hall.
Φωσφίδιο ινδίου (InP)είναι ένας από τους σημαντικούς σύνθετους ημιαγωγούς III-V, γνωστός για την υψηλή κινητικότητα των ηλεκτρονίων, την εξαιρετική αντίσταση στην ακτινοβολία και το μεγάλο διάκενο ζώνης. Χρησιμοποιείται ευρέως στις βιομηχανίες οπτοηλεκτρονικής και μικροηλεκτρονικής.
