MITEN TEHDÄ PIIKIEKKO
A vohvelion noin 1 millimetrin paksuinen piisiivu, jolla on erittäin tasainen pinta teknisesti erittäin vaativien menetelmien ansiosta. Seuraava käyttötarkoitus määrää, mitä kiteenkasvatusmenetelmää tulisi käyttää. Esimerkiksi Czochralski-prosessissa polykiteinen pii sulatetaan ja kynän ohut siemenkide upotetaan sulaan piihin. Siemenkidettä pyöritetään ja vedetään hitaasti ylöspäin. Tuloksena on erittäin painava jättiläinen, monokide. Monokiteen sähköiset ominaisuudet voidaan valita lisäämällä pieniä yksiköitä erittäin puhtaita seostusaineita. Kiteet seostetaan asiakkaan vaatimusten mukaisesti ja sitten kiillotetaan ja leikataan viipaleiksi. Erilaisten lisätuotantovaiheiden jälkeen asiakas saa määrittämänsä kiekot erityispakkauksessa, minkä ansiosta asiakas voi käyttää kiekkoa välittömästi tuotantolinjallaan.
CZOCHRALSKIN PROSESSI
Nykyään suuri osa piimonokiteistä kasvatetaan Czochralskin menetelmällä, jossa polykiteinen, erittäin puhdas piitä sulatetaan hyperpuhtaassa kvartsiupokkaassa ja lisätään seostusaine (yleensä B, P, As, Sb). Ohut, monokiteinen siemenkide upotetaan sulaan piihin. Tästä ohuesta kiteestä kehittyy sitten suuri CZ-kide. Sulan piin lämpötilan ja virtauksen, kiteen ja upokkaan pyörimisen sekä kiteen vetonopeuden tarkka säätö johtaa erittäin korkealaatuiseen monokiteiseen piiharkkoon.
KELLUNTA-ALUEMENETELMÄ
Kelluntavyöhykemenetelmällä valmistetut monokiteet sopivat ihanteellisesti käytettäväksi tehopuolijohdekomponenteissa, kuten IGBT:issä. Sylinterimäinen polykiteinen piiharkko asennetaan induktiokelan päälle. Radiotaajuinen sähkömagneettinen kenttä auttaa sulattamaan piitä tangon alaosasta. Sähkömagneettinen kenttä säätelee piin virtausta induktiokelan pienen reiän läpi alla olevalle monokiteelle (kelluntavyöhykemenetelmä). Seostus, yleensä B:llä tai P:llä, saadaan aikaan lisäämällä kaasumaisia aineita.
Julkaisun aika: 7. kesäkuuta 2021