Me kõik teame ränist. Kiipide valmistamisel kasutatav räni on aga mõnikord üksik - kristall räni ja mõnikord ka polükristalliline räni. Polükristallilise ja üksiku - jõudlus kristallkabiini erineb märkimisväärselt. Millised on nende vastavad eelised? Millised on nende rakendused? Ja kuidas neid toodetakse?
Mis on kristall?
Mis on kristall?
Kristall on tahke aine, milles aatomid, ioonid või molekulid on paigutatud teatud perioodilisuse järgi ruumiliselt regulaarselt, moodustades regulaarse geomeetrilise kuju.
Levinud kristalsed materjalid hõlmavad:
Metallilised kristallid: näiteks raud, vask, kuld ja hõbe.
Ioonsed kristallid: NaCl, Cuso4 jne.
Dielektrilised kristallid: ränioksiid, räni nitriid jne, mis võivad olla kristalsed või amorfsed.
Pooljuhtide kristallid: näiteks räni ja germaanium.
Millised on üksikkristall räni ja polükristalliline räni?
Üksikkristall viitab materjalile, milles aatomid, ioonid või molekulid on ühtlaselt ühest otsast teise paigutatud, säilitades sama orientatsiooni. Kogu kristallil on ainult üks kristallide orientatsioon ja see ei sisalda teraviljapiire.
Polükristall viitab materjalile, mis koosneb paljudest väikestest teradest (üksikkristallidest), millest igaühel on oma ainulaadne kristallide orientatsioon. Need terad on juhuslikult orienteeritud makroskoopilisel skaalal, kuid orientatsioon igas teras on ühtlane.
Üksik - kristallkalikoonil on tavaliselt üks kristall orientatsioon<100>, <110>või<111>. Erinevatel kristallide orientatsioonidel on erinev mõju sellistele protsessidele nagu söövitus, oksüdeerimine ja ioonide implanteerimine pooljuhtide tootmisel, muutes sobiva orientatsiooni CHIP jõudluse optimeerimiseks oluliseks.
Monokristallilise räni ja polükristallilise räni omaduste võrdlus
Elektrilised omadused: polükristallilisel ränil on monokristallilise räniga võrreldes pisut halvemad elektrilised omadused, peamiselt polükristallilise räni teravilja piirides moodustatud kandja hajumiskeskuste tõttu. Monokristallilisel ränil on aga suurem elektronide liikuvus teraviljapiiride ja struktuurilise järjepidevuse puudumise tõttu.
Välimus: monokristalliline räni sarnaneb pärast poleerimist peegliga. Selle põhjuseks on asjaolu, et kui valgus lööb monokristallilise räni, peegeldab see valgust samal viisil ja suunas. Seevastu, kui valgus lööb polükristallilise räni, peegeldab iga kristall tera erinevalt valgust, mille tulemuseks on graanulite välimus.
Monokristallilise ja polükristallilise räni rakendused laastudes?
Monokristalliline räni
1. monokristallilised räni vahvlid, mida kasutatakse substraatidena
2. Mõned kiibitooted vajavad õhukesi monokristallilisi räni kihte
1. MOSFETS -is kasutatakse värava materjalina sageli polükristallilist räni. Koos ränioksiidi isoleerkihiga on polükristalliline räni võtmekomponent, mis kontrollib voolu voogu transistorides.
2. Seda saab kasutada päikesepatareide ja vedelkristallide ekraanides.
3. ohverduskihina. MEMS -i tootmise ajal kasutatakse ohverdamiskihti ajutise struktuuri loomiseks, mis hiljem püsiva struktuuri vabastamiseks eemaldatakse.
Kuidas toodetakse üksikut - kristall räni ja polükristalliline räni?
Kui seda kasutatakse substraadina, siis
Üksik - kristallkabi toodetakse tavaliselt CZ või FZ meetodil. CZ -meetodit on varem kasutusele võetud:
Sissejuhatus kogu CZ protsessi ühe - kristallkabiini tootmiseks.
Polükristalliline räni seevastu kasutab plokkide valamist, FBR ja Siemensi meetodeid.
Kui kiibis kasutatakse kilede moodustamist, siis
Üksik - Crystal Räni nõuab CVD epitaksiat, molekulaarset tala epitaksiat ja muid meetodeid. Polükristallilist räni seevastu saab toota CVD, PVD ja muude meetodite abil.