O método de crescimento de placas de silício de 2 polegadas tipo p-tipo n-tipo CZ BOW ≤30 para iluminação LED

Resumo das "wafers de silício"

Os wafers de silício são o material básico utilizado na indústria de semicondutores para a fabricação de circuitos integrados e vários microdispositivos.Estas placas servem como substratos em que os circuitos são impressos usando técnicas fotolitográficas sofisticadas.

Propriedades das wafers de silício

Os wafers de silício possuem várias propriedades-chave que os tornam indispensáveis na indústria de semicondutores.Estas propriedades são cruciais para o desempenho e a funcionalidade dos dispositivos fabricados sobre elas.Aqui estão algumas das principais propriedades das wafers de silício:

1. Propriedades elétricas:

   • Comportamento dos semicondutoresO silício é um semicondutor, o que significa que pode conduzir eletricidade sob certas condições, mas não outras, o que é fundamental para criar interruptores eletrônicos.
   • Bandgap: O silício tem uma distância de banda de cerca de 1,12 eV à temperatura ambiente, proporcionando um equilíbrio óptimo entre a condutividade elétrica e as propriedades isolantes, adequado para várias aplicações eletrónicas.

2. Propriedades mecânicas:

   • Dureza e Força: O silício é um material relativamente duro e resistente, tornando-o durável durante o processo de fabrico.
   • Fragilidade: Apesar da sua resistência, o silício é frágil, o que requer um manuseio cuidadoso para evitar quebra ou chipping durante o processamento de wafer.

3. Propriedades térmicas:

   • Conductividade térmica: O silício tem uma boa condutividade térmica (cerca de 150 W/mK à temperatura ambiente), que é essencial para dissipar o calor gerado pelos dispositivos electrónicos.
   • Coeficiente de expansão térmica: O silício tem um coeficiente de expansão térmica relativamente baixo, o que ajuda a manter a integridade estrutural sob temperaturas variáveis durante a operação e o processamento do dispositivo.

4. Propriedades químicas:

   • Oxidação: O silício forma facilmente uma camada de dióxido de silício (SiO2) quando exposto ao oxigénio, especialmente a altas temperaturas.como criar camadas de isolamento e óxidos de porta em MOSFETs.
   • Estabilidade química: O silício é quimicamente estável na maioria das condições, o que é crucial para manter a pureza e o desempenho dos dispositivos eletrónicos.

5. Propriedades ópticas:

   • Transparência à luz infravermelha: O silício é transparente à luz infravermelha, que é utilizada em detectores infravermelhos e outras aplicações fotônicas.

- Não.

Estas propriedades são aproveitadas durante o processo de fabricação de dispositivos semicondutores, onde o controle preciso sobre os componentes elétricos, mecânicos,e características químicas das placas de silício é necessário para produzir componentes eletrônicos confiáveis e de alto desempenhoA adaptabilidade do silício ao doping (a adição de impurezas para modificar as suas propriedades elétricas) aumenta ainda mais a sua utilidade na criação de diversos dispositivos electrónicos e fotónicos.

Aplicações de wafers de silício

Os wafers de silício são fundamentais para inúmeras aplicações em vários campos, principalmente devido às suas propriedades versáteis como um material semicondutor.

1. Circuitos integrados (CI): As wafers de silício são o principal substrato utilizado para a fabricação de circuitos integrados, incluindo microprocessadores, chips de memória (como DRAM e flash),e uma série de circuitos digitais e analógicos que formam a espinha dorsal de todos os eletrônicos modernos.

2. Células solares: O silício é um componente importante na indústria fotovoltaica para a produção de células solares.que são então utilizados para converter a energia solar em energia elétrica.

3. Sistemas microelectromecânicos (MEMS): Os dispositivos MEMS integram componentes mecânicos e eléctricos numa escala microscópica em wafers de silício.e microestruturas utilizadas em sistemas automotivos, smartphones, dispositivos médicos e vários produtos eletrônicos de consumo.

4. Optoeletrónica: As wafers de silício são utilizadas na produção de dispositivos optoeletrônicos, tais como diodos emissores de luz (LEDs) e sensores ópticos.é crucial na estrutura de dispositivos que manipulam ou detectam a luz.

5. Eletrónica de potência: As wafers de silício são utilizadas na fabricação de dispositivos eletrônicos de potência, que controlam e convertem eficientemente a energia elétrica em veículos elétricos, sistemas de energia renovável e redes elétricas.Estes dispositivos incluem diodos de potência, transistores e tiristores.

6. Laser de semicondutores: Embora menos comum do que outros materiais para as camadas activas, o silício é utilizado na fabricação de partes de lasers semicondutores,especialmente em dispositivos fotónicos integrados onde a luz é manipulada num chip de silício.

7. Computação Quântica: Aplicações emergentes na computação quântica usam wafers de silício para criar pontos quânticos ou outras estruturas que podem hospedar qubits, as unidades fundamentais da informação quântica.

A utilização generalizada de wafers de silício nestas diversas aplicações decorre da sua versatilidade elétrica, estabilidade mecânica, condutividade térmica,e compatibilidade com as tecnologias de fabrico existentesÀ medida que a indústria de semicondutores continua a evoluir, o papel das wafers de silício continua a ser central, adaptando-se continuamente às novas tecnologias e aplicações.

Vitrine de wafers de silício

Perguntas e respostas

Para que é usada a bolacha de silício?

Uma bolacha de silício é usada principalmente como um substrato para fabricação de circuitos integrados (ICs) e dispositivos microeletrônicos.

1. Circuitos integrados: As wafers de silício são o material fundamental sobre o qual se constroem a maioria dos dispositivos ou chips semicondutores.e uma vasta gama de outros circuitos digitais e analógicos que são parte integrante dos computadores, telemóveis e muitos outros tipos de aparelhos eletrónicos.

2. Células solares: São amplamente utilizadas no sector da energia solar para fabricar células fotovoltaicas, que convertem a luz solar em electricidade.A capacidade do silício de absorver energia solar o torna ideal para esta aplicação.

3. Sistemas microelectromecânicos (MEMS): As wafers de silício são usadas para criar dispositivos MEMS, que integram pequenos componentes mecânicos e eletrônicos.

4. Optoeletrónica: No campo da optoeletrónica, os wafers de silício são utilizados para produzir componentes que interagem com a luz, tais como fotodetectores, LEDs e elementos de sistemas de comunicação óptica.

5. Dispositivos de alimentação: O silício é usado em dispositivos eletrônicos de potência que gerenciam e convertem energia elétrica de forma eficiente em sistemas que vão desde veículos elétricos a inversores de energia solar.

A versatilidade, as propriedades elétricas e a estabilidade mecânica das wafers de silício as tornam essenciais nos domínios da computação, telecomunicações, energia e muitas áreas de eletrônicos de consumo.