Kita semua tahu tentang silikon. Namun, silikon yang digunakan dalam manufaktur chip terkadang tunggal - silikon kristal dan kadang -kadang silikon polikristalin. Kinerja polikristalin dan tunggal - silikon kristal berbeda secara signifikan. Jadi, apa keuntungan masing -masing? Apa aplikasi mereka? Dan bagaimana mereka diproduksi?
Apa itu kristal?
Apa itu kristal?
Kristal adalah padatan di mana atom, ion, atau molekul diatur dalam pola spasial reguler sesuai dengan periodisitas tertentu, membentuk bentuk geometris biasa.
Bahan kristal umum meliputi:
Kristal Metalik: Seperti besi, tembaga, emas, dan perak.
Kristal Ionik: NaCl, CUSO4, dll.
Kristal dielektrik: silikon oksida, silikon nitrida, dll., Yang bisa kristal atau amorf.
Kristal semikonduktor: seperti silikon dan germanium.
Apa silikon kristal tunggal dan silikon polikristalin?
Sebuah kristal tunggal mengacu pada bahan di mana atom, ion, atau molekul disusun secara seragam dari satu ujung ke ujung lainnya, mempertahankan orientasi yang sama. Seluruh kristal hanya memiliki satu orientasi kristal dan tidak mengandung batas butir.
Polycrystal mengacu pada bahan yang terdiri dari banyak butir kecil (kristal tunggal), masing -masing dengan orientasi kristal yang unik. Butir -butir ini tampak berorientasi secara acak pada skala makroskopik, tetapi orientasi dalam setiap butir konsisten.
Tunggal - silikon kristal hanya memiliki satu orientasi kristal, biasanya<100>, <110>, atau<111>. Orientasi kristal yang berbeda memiliki berbagai efek pada proses seperti etsa, oksidasi, dan implantasi ion selama pembuatan semikonduktor, menjadikan orientasi yang tepat penting untuk mengoptimalkan kinerja chip.
Perbandingan sifat silikon monokristalin dan silikon polikristalin
Sifat Listrik: Silikon polikristalin memiliki sifat listrik yang sedikit inferior dibandingkan dengan silikon monokristalin, terutama karena pusat hamburan pembawa yang terbentuk pada batas butir silikon polikristalin. Silikon monokristalin, bagaimanapun, memiliki mobilitas elektron yang lebih tinggi karena kurangnya batas butir dan kontinuitas struktural.
Penampilan: Silikon monokristalin menyerupai cermin setelah memoles. Ini karena ketika cahaya menyerang silikon monokristalin, itu memantulkan cahaya dengan cara dan arah yang sama. Sebaliknya, ketika cahaya menyerang silikon polikristalin, masing -masing butiran kristal memantulkan cahaya secara berbeda, menghasilkan penampilan granular.
Aplikasi silikon monokristalin dan polikristalin dalam chip?
Silikon monokristalin
1. Wafer silikon monokristalin, digunakan sebagai substrat
2. Beberapa produk chip membutuhkan lapisan silikon monokristalin tipis
1. Di MOSFET, silikon polikristalin sering digunakan sebagai bahan gerbang. Dikombinasikan dengan lapisan isolasi silikon oksida, silikon polikristalin adalah komponen kunci yang mengontrol aliran arus dalam transistor.
2. Ini dapat digunakan dalam sel surya dan tampilan kristal cair.
3. sebagai lapisan pengorbanan. Selama pembuatan MEMS, lapisan pengorbanan digunakan untuk membuat struktur sementara yang kemudian dihapus untuk melepaskan struktur permanen.
Bagaimana single - silikon kristal dan silikon polikristalin diproduksi?
Jika digunakan sebagai substrat,
Single - silikon kristal umumnya diproduksi menggunakan metode CZ atau FZ. Metode CZ telah diperkenalkan sebelumnya:
Pengantar proses CZ lengkap untuk memproduksi single - Crystal Silicon.
Silikon polikristalin, di sisi lain, menggunakan metode blok, FBR, dan metode Siemens.
Jika pembentukan film digunakan dalam sebuah chip,
Single - silikon kristal membutuhkan epitaxy CVD, epitaxy balok molekul, dan metode lainnya. Silikon polikristalin, di sisi lain, dapat diproduksi menggunakan CVD, PVD, dan metode lainnya.
