碳化硅晶圆和硅晶圆的区别

碳化硅晶圆和硅晶圆的区别,第1张

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。

目前碳化硅晶圆主要是4英寸与6英寸,而用于功率器件的硅晶圆以8英寸为主,这意味着碳化硅单晶片所产芯片数量较少、碳化硅芯片制造成本较高。

基本介绍:

在现已开发的宽禁带半导体中,碳化硅(SiC)半导体材料是研究最为成熟的一种。SiC半导体材料由于具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高饱和电子迁移率以及更小的体积等特点,在高温、高频、大功率、光电子以及抗辐射器件等方面具有巨大的应用潜力。

碳化硅的应用范围十分广泛:由于具有宽禁带的特点,它可以用来制作蓝色发光二极管或几乎不受太阳光影响的紫外线探测器;由于可以耐受的电压或电场八倍于硅或砷化镓,特别适用于制造高压大功率器件如高压二极管、功率三极管以及大功率微波器件。

由于具有高饱和电子迁移速度,可制成各种高频器件(射频及微波);碳化硅是热的良导体, 导热特性优于任何其它半导体材料,这使得碳化硅器件可在高温下正常工作。

晶体硅包括单晶硅和多晶硅,晶体硅的制备方法大致是先用碳还原SiO2成为Si,用HCl反应再提纯获得更高纯度多晶硅,单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。

以上反应都必须用专用昂贵设备进行,一般实验室基本没有条件做到,反应温度可能在2000℃左右,所以我觉得你找些书面资料了解一下就可以了。硅是半导体工业的重要原料,半导体材料的制备基础书很多,都应该讲到。

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硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。

熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。

单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。

1. 制作过程中会注入离子进行掺杂

2. 不是激光雕刻。通过光阻,光罩,对特定区域进行曝光、蚀刻来做出来的。

3. 有用钨,铝,铜等导线进行连接。只不过这些线也是细到nm级别的。另外,有的部位还有用到多晶硅,多晶硅也好像可以导电(这个我也不是很明白)。

可以看看 集成电路制造相关的书籍 就清楚了


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