Mindannyian tudunk a szilíciumról. A chipgyártáshoz használt szilícium azonban néha egyetlen - kristály -szilícium és néha polikristályos szilícium. A polikristályos és az egyetlen - kristály -szilícium teljesítménye jelentősen különbözik. Szóval, milyen előnyeik vannak? Mik az alkalmazásuk? És hogyan készülnek?
Mi az a kristály?
Mi az a kristály?
A kristály egy szilárd anyag, amelyben az atomok, ionok vagy molekulák térben rendszeresen vannak elrendezve egy bizonyos periodicitás szerint, rendszeres geometriai alakot képezve.
Általános kristályos anyagok a következők:
Fémes kristályok: például vas, réz, arany és ezüst.
Ionos kristályok: NaCl, Cuso4, stb.
Dielektromos kristályok: szilícium -oxid, szilícium -nitrid stb., Amelyek kristályos vagy amorf.
Félvezető kristályok: például szilícium és germánium.
Mik az egykristályos szilícium és a polikristályos szilícium?
Egyetlen kristály olyan anyagra utal, amelyben az atomok, ionok vagy molekulák egyenletesen vannak elrendezve az egyik végétől a másikig, fenntartva ugyanazt a tájolást. A teljes kristálynak csak egy kristály -orientációja van, és nem tartalmaz gabonakárt.
A polikristály egy olyan anyagra utal, amely sok kis szemből (egykristályból) áll, mindegyiknek saját egyedi kristályorientációjával. Ezek a szemcsék véletlenszerűen orientáltak makroszkopikus skálán, de az egyes gabona -orientáció következetes.
A Single - Crystal Siliconnak csak egy kristály -orientációja van, általában<100>, <110>, vagy<111>- A különböző kristályorientációk eltérő hatással vannak a folyamatokra, például maratás, oxidáció és ionimplantáció a félvezető gyártás során, így a megfelelő orientáció döntő fontosságú a chip teljesítményének optimalizálásához.
A monokristályos szilícium és a polikristályos szilícium tulajdonságainak összehasonlítása
Elektromos tulajdonságok: A polikristályos szilikonnak kissé alacsonyabb elektromos tulajdonságai vannak a monokristályos szilíciumhoz képest, elsősorban a polikristályos szilícium szemcsék határán képződött hordozó szórási központok miatt. A monokristályos szilícium azonban nagyobb elektronmobilitással rendelkezik, mivel nincs a gabonahatárok és a szerkezeti folytonosság.
Megjelenés: A monokristályos szilícium a tükörre hasonlít a polírozás után. Ennek oka az, hogy amikor a fény monokristályos szilíciumot sztrájkol, akkor a fényt ugyanolyan módon és irányban tükrözi. Ezzel szemben, amikor a fénypolikristályos szilícium sztrájkol, az egyes kristályszemcsék eltérően tükrözik a fényt, ami szemcsés megjelenést eredményez.
Monokristályos és polikristályos szilícium alkalmazása a chipekben?
Monokristályos szilícium
1. Monokristályos szilícium ostyák, amelyeket szubsztrátként használnak
2. Egyes chips termékek vékony monokristályos szilíciumrétegeket igényelnek
1. A MOSFET -ekben a polikristályos szilíciumot gyakran használják kapu anyagként. A szilícium -oxid -szigetelő réteggel kombinálva a polikristályos szilícium a kulcsfontosságú elem, amely szabályozza az áram áramlását a tranzisztorokban.
2. Használható napelemes sejtekben és folyadékkristály kijelzőkben.
3. áldozati rétegként. A MEMS gyártása során áldozati réteget használnak egy ideiglenes szerkezet létrehozására, amelyet később eltávolítanak az állandó szerkezet felszabadításához.
Hogyan készülnek az egyedüli - kristály -szilícium és a polikristályos szilícium?
Ha szubsztrátként használják,
Az egy - single kristály -szilíciumot általában CZ vagy FZ módszerrel állítják elő. A CZ módszert korábban bevezetették:
Bevezetés a teljes CZ -folyamathoz, amely a - crystal szilícium előállításához szükséges.
A polikristályos szilícium viszont blokköntést, FBR és Siemens módszereket használ.
Ha a filmképződést egy chipben használják,
Az single - Crystal Silicon CVD epitaxiát, molekuláris gerenda -epitaxiát és egyéb módszereket igényel. A polikristályos szilícium viszont CVD, PVD és más módszerekkel előállítható.