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晶圆制备–如何从沙子到wafer?_亚博APP

发布时间:2021-06-13    来源:亚博APP链接39934

本文摘要:大家所说的半导体材料生产制造,它的媒介一定是圆晶(Wafer),这个东西是怎么来的?

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大家所说的半导体材料生产制造,它的媒介一定是圆晶(Wafer),这个东西是怎么来的?大家今日就来只为讲下。  前边谈N-Si和P-Si掺加的情况下谈过去了,大家的Si一定都在是单晶晶格的,而掺加的原子必不可少跑到它的晶格上与Si组成共用电子对的化学键后空出电子器件或空穴而参与导电性,如果我们用了多晶体或是非晶,这种没规律性的构造导致我们无法操控他的载流子电子密度因此 控制不了它的电荷,因此 大家的wafer一定如果是Si的单晶。

自然结晶的构造分三种:非晶(Amorphous)、多晶体(Polycrystalline)、单晶(singlecrystalline)。非晶便是没标准没不断的构造,单晶就是指分子结构一致性且长程井然有序,而多晶体说白了便是小范畴内有次序,而大范畴内混乱,因此 是近程井然有序。各自如下图。  如今大家来讲下,为啥为啥沙子作为原料来制得圆晶?随意选择沙子的关键缘故是由于沙子的主要成分是SiO2,而半导体材料的原料便是硅(Si),因此 必需从沙子里边提纯就可以了。

次之是他便宜,因为它取之不竭用之不尽,沙子四处全是吧。并且Si在地球上的原素成分仅次于氧,多的很呢。自然为何后边又发展趋势到GaAs、SiGe、GaN?我后边再作谈,关键是由于带隙。

  再作比较简单来谈硅(Si)的特点吧,中国台湾的教材内容称为矽。英语名叫Silicon。

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原子编号为14,原子量为28。在晶格中Si-Si键的长短是2.352A,液体密度是2.33g/cm3,溶点是1415C,正四面体构造。想到晶格,自然界就会有晶向和晶向的定义,大家的半导体材料晶向有100,110和111三种晶向,晶向自然界就会有[100],[110]和[111]三种,各自如下图下图。因此 顺着晶向(正对晶向)的拿出看下来你看到的原子离子键是不一样的(想像下正方体每个视角看到的端点),假如用转印纸去不要吃Si,因此 在每一个面顺着晶格不要吃下来的凹痕也不会不一样了(这就是为什么有各式各样的晶格缺少),如下图下图。

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  上谈话的初始的晶格,自然许多 状况下晶格全是有缺陷的,有Si分裂晶格转到空隙,有残渣出不来晶格上而在空隙里(interstitial),自然好几个缺少在一起那便是移位了(dislocation),例如层错、晶格、码垛层错(stackingfaults)这些。而这种dislocation全是未来战俘载流子的管理中心(Trappingcenter)导致载流子使用寿命降低而危害电荷或造成走电。

  怎样从沙子到硅(Si)?尽管大家嘴唇上讲到单晶硅片是指沙子来的,可是这期内的艰难又有谁人闻啊?比较简单点谈便是要制取成光伏电池,随后再作用光伏电池为原料生产制造单晶硅。


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