เราทุกคนรู้เกี่ยวกับซิลิคอน อย่างไรก็ตามซิลิคอนที่ใช้ในการผลิตชิปบางครั้งก็เดี่ยว - ซิลิกอนคริสตัลและบางครั้งซิลิกอน polycrystalline ประสิทธิภาพของ polycrystalline และ single - ซิลิกอนคริสตัลแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นข้อดีของพวกเขาคืออะไร? แอปพลิเคชันของพวกเขาคืออะไร? และพวกเขาผลิตได้อย่างไร?
คริสตัลคืออะไร?
คริสตัลคืออะไร?
คริสตัลเป็นของแข็งที่อะตอมไอออนหรือโมเลกุลถูกจัดเรียงในรูปแบบปกติเชิงพื้นที่ตามระยะเวลาที่กำหนดสร้างรูปทรงเรขาคณิตปกติ
วัสดุผลึกทั่วไป ได้แก่ :
คริสตัลโลหะ: เช่นเหล็กทองแดงทองคำและเงิน
ผลึกไอออนิก: NaCl, CUSO4 ฯลฯ
ผลึกอิเล็กทริก: ซิลิกอนออกไซด์, ซิลิกอนไนไตรด์ ฯลฯ ซึ่งสามารถเป็นผลึกหรืออสัณฐาน
ผลึกเซมิคอนดักเตอร์: เช่นซิลิกอนและเจอร์เมเนียม
ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวและซิลิกอน polycrystalline คืออะไร?
ผลึกเดี่ยวหมายถึงวัสดุที่อะตอมไอออนหรือโมเลกุลจัดเรียงอย่างสม่ำเสมอจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งรักษาทิศทางเดียวกัน คริสตัลทั้งหมดมีการวางแนวคริสตัลเพียงอันเดียวและไม่มีขอบเขตของเมล็ด
polycrystal หมายถึงวัสดุที่ประกอบด้วยธัญพืชขนาดเล็กจำนวนมาก (ผลึกเดี่ยว) แต่ละตัวมีการวางแนวคริสตัลที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง ธัญพืชเหล่านี้ปรากฏขึ้นแบบสุ่มในระดับมหภาค แต่การวางแนวภายในแต่ละเม็ดนั้นสอดคล้องกัน
Single - คริสตัลซิลิคอนมีการวางแนวคริสตัลเพียงอันเดียวโดยทั่วไป<100>, <110>, หรือ<111>- การวางแนวผลึกที่แตกต่างกันมีผลกระทบที่แตกต่างกันไปในกระบวนการเช่นการแกะสลักการออกซิเดชั่นและการฝังไอออนในระหว่างการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ทำให้การวางแนวที่เหมาะสมสำคัญสำหรับการปรับประสิทธิภาพของชิปให้เหมาะสม
การเปรียบเทียบคุณสมบัติของซิลิกอน monocrystalline และ polycrystalline silicon
คุณสมบัติทางไฟฟ้า: polycrystalline silicon มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ด้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับซิลิกอน monocrystalline ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากศูนย์กระจายตัวของผู้ให้บริการที่เกิดขึ้นที่ขอบเขตของเม็ดซิลิกอน polycrystalline อย่างไรก็ตามซิลิกอน Monocrystalline มีการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนที่สูงขึ้นเนื่องจากขาดขอบเขตของเมล็ดข้าวและความต่อเนื่องของโครงสร้าง
ลักษณะที่ปรากฏ: monocrystalline ซิลิคอนคล้ายกับกระจกหลังการขัด นี่เป็นเพราะเมื่อแสงกระทบซิลิกอนแบบ monocrystalline มันสะท้อนแสงในลักษณะและทิศทางเดียวกัน ในทางตรงกันข้ามเมื่อแสงกระทบซิลิกอน polycrystalline แต่ละเม็ดคริสตัลจะสะท้อนแสงที่แตกต่างกันส่งผลให้มีลักษณะเป็นเม็ด
การใช้งานของซิลิกอน monocrystalline และ polycrystalline ในชิป?
ซิลิกอน Monocrystalline
1. เวเฟอร์ซิลิกอน monocrystalline ใช้เป็นสารตั้งต้น
2. ผลิตภัณฑ์ชิปบางตัวต้องการชั้นซิลิกอนแบบ monocrystalline บาง ๆ
1. ใน mosfets, polycrystalline silicon มักจะใช้เป็นวัสดุประตู เมื่อรวมกับชั้นฉนวนซิลิกอนออกไซด์ซิลิกอนโพลีคริสตัลลีนเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ควบคุมการไหลของกระแสในทรานซิสเตอร์
2. สามารถใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์และจอแสดงผลคริสตัลเหลว
3. เป็นชั้นเสียสละ ในระหว่างการผลิต MEMS เลเยอร์การเสียสละจะใช้เพื่อสร้างโครงสร้างชั่วคราวที่ถูกลบออกในภายหลังเพื่อปลดปล่อยโครงสร้างถาวร
- คริสตัลซิลิกอนและซิลิกอนโพลีคริสตัลลีนผลิตได้อย่างไร?
หากใช้เป็นสารตั้งต้น
ซิลิคอนคริสตัลเดียว - ผลิตโดยทั่วไปโดยใช้วิธี CZ หรือ FZ วิธีการ CZ ได้รับการแนะนำก่อนหน้านี้:
เบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการ CZ ที่สมบูรณ์สำหรับการผลิตซิลิกอนคริสตัลเดี่ยว
ในทางกลับกัน Polycrystalline Silicon ใช้วิธีการหล่อแบบบล็อก, FBR และ Siemens
หากการสร้างภาพยนตร์ถูกใช้ในชิป
Single - คริสตัลซิลิคอนต้องการ epitaxy CVD, epitaxy ลำแสงโมเลกุลและวิธีอื่น ๆ ในทางกลับกัน Polycrystalline Silicon สามารถผลิตได้โดยใช้ CVD, PVD และวิธีอื่น ๆ
