Jiilkii ugu horreeyay ee walxaha semiconductor-ka waxaa matalaya silicon dhaqameed (Si) iyo germanium (Ge), kuwaas oo ah saldhigga wax soo saarka wareegga isku dhafan. Waxaa si weyn loogu isticmaalaa transistors-ka iyo dareemayaasha danab hooseeya, kuwa soo noqnoqda hooseeya, iyo kuwa awoodda hooseeya. In ka badan 90% alaabada semiconductor-ka waxaa laga sameeyay walxo ku salaysan silicon;
Qalabka semiconductor-ka ee jiilka labaad waxaa matalaya gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP) iyo gallium phosphide (GaP). Marka la barbar dhigo aaladaha ku salaysan silicon, waxay leeyihiin sifooyin optoelectronic oo soo noqnoqda sare leh iyo kuwo xawaare sare leh waxaana si weyn loogu isticmaalaa beeraha optoelectronic iyo microelectronics.
Jiilka saddexaad ee walxaha semiconductor-ka waxaa matalaya walxo soo baxaya sida silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), zinc oxide (ZnO), dheeman (C), iyo aluminium nitride (AlN).
Kaarboohaydraytka silikoonka ahwaa agab aasaasi ah oo muhiim u ah horumarinta warshadaha semiconductor-ka jiilka saddexaad. Qalabka korontada ee silikoon carbide waxay si wax ku ool ah u dabooli karaan hufnaanta sare, yaraynta iyo shuruudaha fudud ee nidaamyada elektaroonigga ah ee awoodda leh iyagoo leh iska caabin heer sare ah oo heer sare ah, iska caabin heerkulka sare, khasaaro yar iyo sifooyin kale.
Sababtoo ah sifooyinkeeda jireed ee sare: farqiga xarigga sare (oo u dhigma goobta korantada ee burburka badan iyo cufnaanta awoodda sare), gudbinta korantada oo sareysa, iyo gudbinta kulaylka oo sareysa, waxaa la filayaa inay noqoto agabka aasaasiga ah ee ugu badan ee loo isticmaalo sameynta jajabyada semiconductor mustaqbalka. Gaar ahaan beeraha baabuurta tamarta cusub, soo saarista korontada ee sawir-qaadista, gaadiidka tareenka, shabakadaha casriga ah iyo meelaha kale, waxay leedahay faa'iidooyin muuqda.
Habka wax soo saarka SiC waxa loo qaybiyaa saddex tallaabo oo waaweyn: Kobaca kelida ah ee SiC, koritaanka lakabka epitaxial iyo soo saarista qalabka, kuwaas oo u dhigma afarta isku xidh ee ugu waaweyn ee silsiladda warshadaha:substrate-ka, epitaxi, aaladaha iyo modules-yada.
Habka ugu muhiimsan ee wax soo saarka substrates-ka marka hore wuxuu adeegsadaa habka sublimation-ka uumiga jirka si uu budada ugu shubo jawi faakiyuum heerkul sare leh, isla markaana uu ku koriyo kiristaalo carbide silicon dusha sare ee kiristaalo abuurka ah iyada oo loo marayo xakamaynta goobta heerkulka. Iyada oo la adeegsanayo wafer carbide silicon ah oo ah substrate, kaydinta uumiga kiimikada waxaa loo isticmaalaa in lagu shubo lakab kiristaalo hal ah wafer-ka si loo sameeyo wafer epitaxial ah. Kuwaas waxaa ka mid ah, kobcinta lakabka epitaxial ee silicon carbide ee substrate carbide silicon ah oo la socon karo waxaa laga samayn karaa aalado koronto, kuwaas oo inta badan loo isticmaalo baabuurta korontada ku shaqeeya, photovoltaics iyo beeraha kale; kobcinta lakabka epitaxial ee gallium nitride oo ku yaal nus-daboolid.Substrate-ka silikoon carbidewaxaa laga dhigi karaa aalado raadiyo oo dheeraad ah, oo loo isticmaalo isgaarsiinta 5G iyo meelaha kale.
Hadda, substrate-ka silicon carbide waxay leeyihiin caqabadaha farsamo ee ugu sarreeya silsiladda warshadaha silicon carbide, substrate-ka silicon carbide-na waa kuwa ugu adag in la soo saaro.
Dhibaatada wax soo saarka ee SiC si buuxda looma xallin, tayada tiirarka kiristaalka ee ceeriinkuna waa mid aan degganayn waxaana jira dhibaato wax soo saar ah, taas oo horseedaysa qiimaha sare ee qalabka SiC. Waxay qaadataa celcelis ahaan 3 maalmood oo keliya in walxaha silikoonku ay u koraan ul kiristaal ah, laakiin waxay qaadataa toddobaad in usha kiristaalka silikoonku ay korto 200cm dhererkeeda, laakiin usha kiristaalka silikoonku waxay kori kartaa oo keliya 2cm dhererkeeda. Intaa waxaa dheer, SiC lafteedu waa walax adag oo jilicsan, wafers-ka laga sameeyayna waxay u nugul yihiin jajabka geesaha marka la isticmaalayo jarista wafer-ka goynta farsamada dhaqameed, taas oo saameysa wax soo saarka iyo isku halaynta. Substrates-ka SiC aad bay uga duwan yihiin walaxyada silikoon ee dhaqameed, wax walbana laga bilaabo qalabka, hababka, farsamaynta ilaa jarista waxay u baahan yihiin in la sameeyo si loo maareeyo kaarbiidka silikoonku.
Silsiladda warshadaha ee silikoon carbide waxay inta badan u qaybsan tahay afar xiriiriye oo waaweyn: substrate, epitaxy, aaladaha iyo codsiyada. Qalabka substrate-ka waa aasaaska silsiladda warshadaha, walxaha epitaxial waa furaha wax soo saarka qalabka, qalabku waa udub-dhexaadka silsiladda warshadaha, codsiyaduna waa xoogga wadida horumarinta warshadaha. Warshadaha kor u socda waxay isticmaalaan walxo ceeriin ah si ay u sameeyaan walxaha substrate-ka iyada oo loo marayo hababka sublimation uumiga jirka iyo habab kale, ka dibna waxay isticmaalaan hababka dhigista uumiga kiimikada iyo habab kale si ay u koraan walxaha epitaxial. Warshadaha dhexe waxay isticmaalaan walxaha kor u socda si ay u sameeyaan aaladaha soo noqnoqda raadiyaha, aaladaha korontada iyo aaladaha kale, kuwaas oo ugu dambeyntii loo isticmaalo isgaarsiinta 5G ee hoose, gawaarida korontada, gaadiidka tareenka, iwm. Kuwaas waxaa ka mid ah, substrate-ka iyo epitaxy waxay ka dhigan yihiin 60% kharashka silsiladda warshadaha waana qiimaha ugu weyn ee silsiladda warshadaha.
Substrate-ka SiC: Kiristarrada SiC waxaa badanaa lagu sameeyaa habka Lely. Badeecadaha caalamiga ah ee caadiga ah waxay ka gudbayaan 4 inji ilaa 6 inji, waxaana la sameeyay badeecooyinka substrate-ka gudbiya 8-inch. Substrate-yada gudaha waxay inta badan yihiin 4 inji. Maadaama khadadka wax soo saarka ee wafer-ka silicon ee 6-inch ee jira la cusboonaysiin karo oo loo beddeli karo si loo soo saaro aaladaha SiC, saamiga suuqa sare ee substrate-ka SiC ee 6-inch ayaa la ilaalin doonaa muddo dheer.
Habka substrate-ka carbide-ka ee silicon waa mid adag oo ay adag tahay in la soo saaro. Substrate-ka carbide-ka ee silicon waa walax isku-dhafan oo ah kiristaalo keli ah oo ka kooban laba walxood: kaarboon iyo silikoon. Waqtigan xaadirka ah, warshaduhu waxay inta badan u isticmaalaan budada kaarboon-ka ee saafiga badan iyo budada silikoon-ka ee saafiga badan sida walxo cayriin ah si ay u sameeyaan budada silikoon-ka carbide-ka. Iyada oo hoos timaada goob heerkul gaar ah, habka gudbinta uumiga jirka ee bislaaday (habka PVT) ayaa loo isticmaalaa in lagu beero silikoon-ka carbide-ka ee cabbirro kala duwan leh foornada koritaanka kiristaalo-ka. Ingot-ka kristal-ka ugu dambeyntii waa la farsameeyaa, la gooyaa, la burburiyaa, la safeeyaa, la nadiifiyaa iyo habab kale oo badan si loo soo saaro substrate silikoon-ka carbide-ka.
Waqtiga boostada: Maajo-22-2024