တရုတ် Wafer ထုတ်လုပ်သူများ၊ ပေးသွင်းသူများ၊ စက်ရုံ
semiconductor wafer ဆိုတာ ဘာလဲ။
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ wafer သည် ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ (ICs) နှင့် အခြားသော အီလက်ထရွန်နစ် ကိရိယာများ တီထွင်မှုအတွက် အခြေခံအုတ်မြစ်အဖြစ် ဆောင်ရွက်သော ပါးလွှာသော အဝိုင်းသား တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း တစ်မျိုးဖြစ်သည်။ wafer သည် အမျိုးမျိုးသော အီလက်ထရွန်နစ် အစိတ်အပိုင်းများကို တည်ဆောက်ထားသည့် ညီညာသော မျက်နှာပြင်ကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။
wafer ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် လိုချင်သော semiconductor ပစ္စည်း၏ ကြီးမားသော တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲတစ်ခု ကြီးထွားလာခြင်း၊ စိန်လွှကို အသုံးပြု၍ အလွှာလိုက် wafer များအဖြစ်သို့ လှီးဖြတ်ကာ မျက်နှာပြင် အပြစ်အနာအဆာများ သို့မဟုတ် အညစ်အကြေးများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် wafer များကို ပွတ်တိုက်သန့်စင်ခြင်း အပါအဝင် အဆင့်များစွာ ပါဝင်ပါသည်။ ရရှိလာသော wafer များသည် အလွန်ပြန့်ပြူးပြီး ချောမွေ့သော မျက်နှာပြင်ပါရှိပြီး ယင်းသည် နောက်ဆက်တွဲ ထုတ်လုပ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် အရေးကြီးပါသည်။
wafers များကိုပြင်ဆင်ပြီးသည်နှင့်၊ ၎င်းတို့သည် photolithography၊ etching၊ deposition နှင့် doping ကဲ့သို့သော semiconductor ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များကိုလုပ်ဆောင်ပြီး အီလက်ထရွန်နစ်အစိတ်အပိုင်းများတည်ဆောက်ရန် လိုအပ်သော ရှုပ်ထွေးသောပုံစံများနှင့် အလွှာများကိုဖန်တီးရန် လိုအပ်ပါသည်။ ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်များ သို့မဟုတ် အခြားစက်ပစ္စည်းများစွာကို ဖန်တီးရန်အတွက် ဤလုပ်ငန်းစဉ်များကို wafer တစ်ခုတည်းတွင် အကြိမ်များစွာ ထပ်ခါထပ်ခါ ပြုလုပ်ပါသည်။
ဖန်တီးမှု လုပ်ငန်းစဉ်ပြီးပါက၊ အချပ်များကို ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားသောမျဉ်းများတစ်လျှောက် wafer ကို လှီးဖြတ်ခြင်းဖြင့် ပိုင်းခြားထားသည်။ ထို့နောက် ခွဲထုတ်ထားသော ချစ်ပ်များကို ၎င်းတို့အား ကာကွယ်ရန်နှင့် အီလက်ထရွန်နစ် စက်ပစ္စည်းများတွင် ပေါင်းစည်းရန်အတွက် လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှုများကို ပံ့ပိုးပေးရန်အတွက် ထုပ်ပိုးထားသည်။
wafer ပေါ်တွင်ကွဲပြားခြားနားသောပစ္စည်းများ
Semiconductor wafers များသည် ၎င်း၏ များပြားမှု၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် စံ semiconductor ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် လိုက်ဖက်မှုတို့ကြောင့် single-crystal silicon မှ အဓိကထုတ်လုပ်ထားပါသည်။ သို့သော် တိကျသောအသုံးချပရိုဂရမ်များနှင့် လိုအပ်ချက်များအပေါ် မူတည်၍ wafer ပြုလုပ်ရန် အခြားပစ္စည်းများကိုလည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဤသည်မှာ ဥပမာအချို့ဖြစ်သည်။
Silicon carbide (SiC) သည် သမားရိုးကျပစ္စည်းများထက် သာလွန်ကောင်းမွန်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေးစွမ်းနိုင်သော ကျယ်ပြန့်သော bandgap တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် စွမ်းဆောင်ရည် ပိုမိုကောင်းမွန်လာချိန်တွင် သီးခြားစက်ပစ္စည်းများ၊ မော်ဂျူးများနှင့် စနစ်တစ်ခုလုံးကိုပင် အရွယ်အစားနှင့် အလေးချိန်ကို လျှော့ချပေးသည်။
SiC ၏အဓိကလက္ခဏာများ
- -Wide Bandgap-SiC ၏ bandgap သည် ဆီလီကွန်ထက် သုံးဆခန့်ရှိပြီး ၎င်းကို ပိုမိုမြင့်မားသောအပူချိန်တွင် 400°C အထိ လည်ပတ်စေသည်။
- - High Critical Breakdown Field-SiC သည် ဆီလီကွန်၏လျှပ်စစ်စက်ကွင်းထက် ဆယ်ဆအထိ ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ဗို့အားမြင့်ကိရိယာများအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။
- -High Thermal Conductivity:SiC သည် အပူကို ထိရောက်စွာ ပြေပျောက်စေပြီး စက်ပစ္စည်းများသည် အကောင်းဆုံးသော လည်ပတ်မှုအပူချိန်ကို ထိန်းသိမ်းရန်နှင့် ၎င်းတို့၏ သက်တမ်းကို ရှည်ကြာအောင် ကူညီပေးသည်။
- -High Saturation Electron Drift Velocityဆီလီကွန်၏ ပျံ့လွင့်သောအလျင်နှစ်ဆနှင့်အတူ၊ SiC သည် ပိုမိုမြင့်မားသော switching frequencies ကိုဖွင့်ပေးကာ ကိရိယာအသေးစားပြုလုပ်ခြင်းကို ကူညီပေးသည်။
အပလီကေးရှင်းများ
-
- ပါဝါအီလက်ထရောနစ်SiC ပါဝါစက်ပစ္စည်းများသည် ဗို့အားမြင့်၊ လက်ရှိ၊ မြင့်မားသော၊ အပူချိန်နှင့် ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ထူးချွန်ပြီး စွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်း ထိရောက်မှုကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ ၎င်းတို့ကို လျှပ်စစ်ကားများ၊ အားသွင်းစခန်းများ၊ photovoltaic စနစ်များ၊ ရထားပို့ဆောင်ရေးနှင့် စမတ်ဂရစ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။
-
- မိုက်ခရိုဝေ့ဆက်သွယ်ရေးSiC-based GaN RF စက်များသည် အထူးသဖြင့် 5G အခြေစိုက်စခန်းများအတွက် ကြိုးမဲ့ဆက်သွယ်ရေးအခြေခံအဆောက်အအုံအတွက် အရေးကြီးပါသည်။ ဤစက်ပစ္စည်းများသည် SiC ၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော အပူစီးကူးနိုင်စွမ်းကို GaN ၏ ကြိမ်နှုန်းမြင့်၊ စွမ်းအားမြင့် RF ထုတ်ပေးမှုနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို မျိုးဆက်သစ် ကြိမ်နှုန်းမြင့်တယ်လီကွန်းကွန်ရက်များအတွက် ဦးစားပေးရွေးချယ်မှုဖြစ်စေသည်။
Gallium nitride (GaN)ကြီးမားသော bandgap၊ အပူစီးကူးမှု၊ မြင့်မားသော electron saturation ပျံ့လွင့်မှုအလျင်နှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော ကွဲကွင်းမှုလက္ခဏာများရှိသော တတိယမျိုးဆက်ကျယ်ပြန့်သော bandgap တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ GaN စက်ပစ္စည်းများသည် LED စွမ်းအင်ချွေတာသောအလင်းရောင်၊ လေဆာပြကွက်များ၊ လျှပ်စစ်ကားများ၊ စမတ်ဂရစ်များနှင့် 5G ဆက်သွယ်ရေးများကဲ့သို့သော ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသော၊ မြန်နှုန်းမြင့်နှင့် ပါဝါမြင့်မားသောနေရာများတွင် ကျယ်ပြန့်သောလျှောက်လွှာအလားအလာများရှိသည်။
Gallium Arsenide (GaAs)၎င်း၏ ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားမှု၊ အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်မှု၊ ပါဝါမြင့်မားမှု၊ ဆူညံမှု နည်းပါးခြင်းနှင့် မျဉ်းသားကောင်းမွန်ခြင်းတို့ကြောင့် လူသိများသော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ optoelectronics နှင့် microelectronics လုပ်ငန်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုသည်။ optoelectronics တွင်၊ GaAs substrates ကို LED (အလင်းထုတ်လွှတ်သော diodes)၊ LD (laser diodes) နှင့် photovoltaic devices များထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုပါသည်။ မိုက်ခရိုအီလက်ထရွန်းနစ်များတွင် ၎င်းတို့အား MESFET (သတ္တု-တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းနယ်ပယ်-အကျိုးသက်ရောက်မှုထရန်စစ္စတာများ)၊ HEMTs (မြင့်မားသောအီလက်ထရွန်ရွေ့လျားနိုင်သောထရန်စစ္စတာများ)၊ HBTs (heterojunction bipolar ထရန်စစ္စတာများ)၊ ICs (ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ)၊ မိုက်ခရိုဝေ့ဒ်ဒိုင်အိုဒများနှင့် Hall effect ကိရိယာများ ထုတ်လုပ်ရေးတွင် အလုပ်ခန့်ထားသည်။
အင်ဒီယမ်ဖော့စ်ဖိုက် (InP)၎င်း၏မြင့်မားသောအီလက်ထရွန်ရွေ့လျားနိုင်မှု၊ အလွန်ကောင်းမွန်သောရောင်ခြည်ခုခံမှုနှင့်ကျယ်ပြန့် bandgap ကြောင့်လူသိများသောအရေးကြီးသော III-V ဒြပ်ပေါင်းတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာများထဲမှတစ်ခုဖြစ်သည်။ optoelectronics နှင့် microelectronics လုပ်ငန်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည်။