செமிகண்டக்டர் அடி மூலக்கூறு செதில்: சிலிக்கான், GaAs, SiC மற்றும் GaN ஆகியவற்றின் பொருள் பண்புகள்

01. அடிப்படைகள்குறைக்கடத்தி அடி மூலக்கூறு செதில்

1.1 குறைக்கடத்தி அடி மூலக்கூறு வரையறை

செமிகண்டக்டர் அடி மூலக்கூறு என்பது குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படைப் பொருளைக் குறிக்கிறது, பொதுவாக மிகவும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட மற்றும் படிக வளர்ச்சி தொழில்நுட்பத்தால் செய்யப்பட்ட ஒற்றை படிக அல்லது பாலிகிரிஸ்டலின் பொருட்கள். அடி மூலக்கூறு செதில்கள் பொதுவாக மெல்லிய மற்றும் திடமான தாள் கட்டமைப்புகள் ஆகும், இதில் பல்வேறு குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் மற்றும் சுற்றுகள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. அடி மூலக்கூறின் தூய்மை மற்றும் தரம் நேரடியாக இறுதி குறைக்கடத்தி சாதனத்தின் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை பாதிக்கிறது.

1.2 அடி மூலக்கூறு செதில்களின் பங்கு மற்றும் பயன்பாட்டு புலம்

குறைக்கடத்தி உற்பத்தி செயல்பாட்டில் அடி மூலக்கூறு செதில்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. சாதனங்கள் மற்றும் சுற்றுகளின் அடிப்படையாக, அடி மூலக்கூறு செதில்கள் முழு சாதனத்தின் கட்டமைப்பை ஆதரிப்பது மட்டுமல்லாமல், மின், வெப்ப மற்றும் இயந்திர அம்சங்களிலும் தேவையான ஆதரவை வழங்குகின்றன. அதன் முக்கிய செயல்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

இயந்திர ஆதரவு: அடுத்தடுத்த உற்பத்தி நடவடிக்கைகளை ஆதரிக்க நிலையான கட்டமைப்பு அடித்தளத்தை வழங்கவும்.

வெப்ப மேலாண்மை: அதிக வெப்பம் சாதனத்தின் செயல்திறனைப் பாதிக்காமல் தடுக்க வெப்பத்தைச் சிதறடிக்க உதவுங்கள்.

மின் பண்புகள்: கடத்துத்திறன், கேரியர் இயக்கம் போன்ற சாதனத்தின் மின் பண்புகளை பாதிக்கும்.

பயன்பாட்டு புலங்களின் அடிப்படையில், அடி மூலக்கூறு செதில்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள்: ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (ICகள்), நுண்செயலிகள் போன்றவை.

ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள்: எல்.ஈ.டி, லேசர்கள், ஃபோட்டோடெக்டர்கள் போன்றவை.

உயர் அதிர்வெண் மின்னணு சாதனங்கள்: RF பெருக்கிகள், மைக்ரோவேவ் சாதனங்கள் போன்றவை.

பவர் எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள்: மின் மாற்றிகள், இன்வெர்ட்டர்கள் போன்றவை.

02. குறைக்கடத்தி பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகள்

சிலிக்கான் (Si) அடி மூலக்கூறு

ஒற்றை படிக சிலிக்கான் மற்றும் பாலிகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் இடையே உள்ள வேறுபாடு:

சிலிக்கான் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்தி பொருள், முக்கியமாக ஒற்றை படிக சிலிக்கான் மற்றும் பாலிகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் வடிவில் உள்ளது. ஒற்றை படிக சிலிக்கான் தொடர்ச்சியான படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, அதிக தூய்மை மற்றும் குறைபாடு இல்லாத பண்புகள், இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்னணு சாதனங்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. பாலிகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் பல தானியங்களால் ஆனது, மேலும் தானியங்களுக்கு இடையே தானிய எல்லைகள் உள்ளன. உற்பத்திச் செலவு குறைவாக இருந்தாலும், மின் செயல்திறன் மோசமாக உள்ளது, எனவே இது பொதுவாக சூரிய மின்கலங்கள் போன்ற சில குறைந்த செயல்திறன் அல்லது பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டுக் காட்சிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

·சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறின் மின்னணு பண்புகள் மற்றும் நன்மைகள்:

சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறு உயர் கேரியர் இயக்கம் மற்றும் மிதமான ஆற்றல் இடைவெளி (1.1 eV) போன்ற நல்ல மின்னணு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது சிலிக்கானை பெரும்பாலான குறைக்கடத்தி சாதனங்களைத் தயாரிப்பதற்கான சிறந்த பொருளாக ஆக்குகிறது.

கூடுதலாக, சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறுகள் பின்வரும் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன:

உயர் தூய்மை: மேம்பட்ட சுத்திகரிப்பு மற்றும் வளர்ச்சி நுட்பங்கள் மூலம், மிக அதிக தூய்மையான ஒற்றை படிக சிலிக்கானைப் பெறலாம்.

செலவு-செயல்திறன்: மற்ற குறைக்கடத்தி பொருட்களுடன் ஒப்பிடுகையில், சிலிக்கான் குறைந்த விலை மற்றும் முதிர்ந்த உற்பத்தி செயல்முறையைக் கொண்டுள்ளது.

ஆக்சைடு உருவாக்கம்: சிலிக்கான் இயற்கையாகவே சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் (SiO2) அடுக்கை உருவாக்க முடியும், இது சாதன உற்பத்தியில் ஒரு நல்ல இன்சுலேடிங் லேயராக செயல்படும்.

காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs) அடி மூலக்கூறு

· GaAகளின் உயர் அதிர்வெண் பண்புகள்:

கேலியம் ஆர்சனைடு என்பது ஒரு கலவை குறைக்கடத்தி ஆகும், இது அதிக அதிர்வெண் மற்றும் அதிவேக மின்னணு சாதனங்களுக்கு அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் பரந்த பேண்ட்கேப் காரணமாக மிகவும் பொருத்தமானது. GaAs சாதனங்கள் அதிக அதிர்வெண்களில் அதிக செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த இரைச்சல் அளவுகளுடன் செயல்பட முடியும். இது மைக்ரோவேவ் மற்றும் மில்லிமீட்டர் அலை பயன்பாடுகளில் GaA ஐ ஒரு முக்கிய பொருளாக ஆக்குகிறது.

· ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் மின்னணு சாதனங்களில் GaA களின் பயன்பாடு:

அதன் நேரடி பேண்ட்கேப் காரணமாக, GaAs ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணமாக, GaAs பொருட்கள் LED மற்றும் லேசர்கள் தயாரிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கூடுதலாக, GaAs இன் உயர் எலக்ட்ரான் இயக்கம் RF பெருக்கிகள், நுண்ணலை சாதனங்கள் மற்றும் செயற்கைக்கோள் தொடர்பு சாதனங்களில் சிறப்பாக செயல்பட வைக்கிறது.

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) அடி மூலக்கூறு

· SiC இன் வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் உயர் சக்தி பண்புகள்:

சிலிக்கான் கார்பைடு சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் உயர் முறிவு மின்சார புலம் கொண்ட ஒரு பரந்த பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி ஆகும். இந்த பண்புகள் SiC ஐ அதிக சக்தி மற்றும் அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது. SiC சாதனங்கள் சிலிக்கான் சாதனங்களை விட பல மடங்கு அதிக மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் வெப்பநிலையில் நிலையானதாக செயல்பட முடியும்.

· சக்தி மின்னணு சாதனங்களில் SiC இன் நன்மைகள்:

SiC அடி மூலக்கூறுகள் குறைந்த மாறுதல் இழப்புகள் மற்றும் அதிக செயல்திறன் போன்ற ஆற்றல் மின்னணு சாதனங்களில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் காட்டுகின்றன. இது மின்சார வாகனங்கள், காற்று மற்றும் சூரிய மின்மாற்றிகள் போன்ற உயர் ஆற்றல் மாற்ற பயன்பாடுகளில் SiC ஐ பெருகிய முறையில் பிரபலமாக்குகிறது. கூடுதலாக, SiC அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பின் காரணமாக விண்வெளி மற்றும் தொழில்துறை கட்டுப்பாட்டில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

காலியம் நைட்ரைடு (GaN) அடி மூலக்கூறு

· GaN இன் உயர் எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் ஒளியியல் பண்புகள்:

காலியம் நைட்ரைடு என்பது மிக அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் வலுவான ஒளியியல் பண்புகள் கொண்ட மற்றொரு பரந்த பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி ஆகும். GaN இன் உயர் எலக்ட்ரான் இயக்கம் அதிக அதிர்வெண் மற்றும் அதிக சக்தி பயன்பாடுகளில் அதை மிகவும் திறமையாக ஆக்குகிறது. அதே நேரத்தில், GaN ஆனது புற ஊதாக் கதிர்களில் ஒளியை உமிழ முடியும், இது பல்வேறு ஒளியியல் சாதனங்களுக்கு ஏற்றது.

· ஆற்றல் மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் GaN பயன்பாடு:

பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில், GaN சாதனங்கள் அவற்றின் உயர் முறிவு மின்சார புலம் மற்றும் குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் காரணமாக மின்சாரம் மற்றும் RF பெருக்கிகளை மாற்றுவதில் சிறந்து விளங்குகின்றன. அதே நேரத்தில், GaN ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, குறிப்பாக LED மற்றும் லேசர் டையோட்கள் தயாரிப்பதில், விளக்கு மற்றும் காட்சி தொழில்நுட்பங்களின் முன்னேற்றத்தை ஊக்குவிக்கிறது.

· குறைக்கடத்திகளில் வெளிப்படும் பொருட்களின் சாத்தியம்:

அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், காலியம் ஆக்சைடு (Ga2O3) மற்றும் வைரம் போன்ற வளர்ந்து வரும் குறைக்கடத்தி பொருட்கள் பெரும் ஆற்றலைக் காட்டியுள்ளன. காலியம் ஆக்சைடு அல்ட்ரா-வைட் பேண்ட்கேப் (4.9 eV) மற்றும் உயர்-பவர் எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது, அதே சமயம் வைரமானது அதன் சிறந்த வெப்பம் காரணமாக அடுத்த தலைமுறை உயர் சக்தி மற்றும் உயர் அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்கு சிறந்த பொருளாக கருதப்படுகிறது. கடத்துத்திறன் மற்றும் மிக அதிக கேரியர் இயக்கம். இந்த புதிய பொருட்கள் எதிர்கால மின்னணு மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

03. வேஃபர் உற்பத்தி செயல்முறை

3.1 அடி மூலக்கூறு செதில்களின் வளர்ச்சி தொழில்நுட்பம்

3.1.1 சோக்ரால்ஸ்கி முறை (CZ முறை)

Czochralski முறையானது ஒற்றை-படிக சிலிக்கான் செதில்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும். உருகிய சிலிக்கானில் ஒரு விதை படிகத்தை மூழ்கடித்து பின்னர் மெதுவாக வெளியே இழுப்பதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது, இதனால் உருகிய சிலிக்கான் விதை படிகத்தின் மீது படிகமாகி ஒரு படிகமாக வளரும். இந்த முறை பெரிய அளவிலான, உயர்தர ஒற்றை-படிக சிலிக்கானை உருவாக்க முடியும், இது பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் உற்பத்திக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.

3.1.2 பிரிட்ஜ்மேன் முறை

பிரிட்ஜ்மேன் முறை பொதுவாக காலியம் ஆர்சனைடு போன்ற கலவை குறைக்கடத்திகளை வளர்க்கப் பயன்படுகிறது. இம்முறையில், மூலப்பொருட்கள் ஒரு சிலுவையில் உருகிய நிலைக்கு சூடாக்கப்பட்டு, பின்னர் மெதுவாக குளிர்ந்து ஒற்றைப் படிகத்தை உருவாக்குகின்றன. பிரிட்ஜ்மேன் முறையானது படிகத்தின் வளர்ச்சி விகிதம் மற்றும் திசையை கட்டுப்படுத்த முடியும் மற்றும் சிக்கலான கலவை குறைக்கடத்திகளின் உற்பத்திக்கு ஏற்றது.

3.1.3 மூலக்கூறு கற்றை எபிடாக்ஸி (MBE)

மூலக்கூறு பீம் எபிடாக்ஸி என்பது அடி மூலக்கூறுகளில் மிக மெல்லிய குறைக்கடத்தி அடுக்குகளை வளர்க்கப் பயன்படும் தொழில்நுட்பமாகும். அதி-உயர் வெற்றிட சூழலில் வெவ்வேறு தனிமங்களின் மூலக்கூறு கற்றைகளை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தி, அடி மூலக்கூறின் மீது அடுக்காக அடுக்கி வைப்பதன் மூலம் இது உயர்தர படிக அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது. MBE தொழில்நுட்பம் உயர்-துல்லியமான குவாண்டம் புள்ளிகள் மற்றும் அதி-மெல்லிய ஹீட்டோரோஜங்ஷன் கட்டமைப்புகளை தயாரிப்பதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது.

3.1.4 இரசாயன நீராவி படிவு (CVD)

இரசாயன நீராவி படிவு என்பது குறைக்கடத்திகள் மற்றும் பிற உயர் செயல்திறன் கொண்ட பொருட்களின் உற்பத்தியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மெல்லிய பட படிவு தொழில்நுட்பமாகும். CVD வாயு முன்னோடிகளை சிதைத்து, அவற்றை அடி மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் வைப்பதன் மூலம் ஒரு திடப் படலை உருவாக்குகிறது. CVD தொழில்நுட்பம் மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தடிமன் மற்றும் கலவை கொண்ட படங்களை தயாரிக்க முடியும், இது சிக்கலான சாதனங்களை தயாரிப்பதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது.

3.2 செதில் வெட்டுதல் மற்றும் மெருகூட்டுதல்

3.2.1 சிலிக்கான் செதில் வெட்டும் தொழில்நுட்பம்

படிக வளர்ச்சி முடிந்ததும், பெரிய படிகம் மெல்லிய துண்டுகளாக வெட்டப்பட்டு செதில்களாக மாறும். சிலிக்கான் வேஃபர் கட்டிங் பொதுவாக டயமண்ட் சா பிளேடுகள் அல்லது கம்பி ரம் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி வெட்டும் துல்லியத்தை உறுதிசெய்து பொருள் இழப்பைக் குறைக்கிறது. செதில்களின் தடிமன் மற்றும் மேற்பரப்பு தட்டையானது தேவைகளை பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்ய வெட்டும் செயல்முறை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

------------------------------------------------- ------------------------------------------------- ------------------------------------------------- ------------------------------------------------- ------------------------------------------------- ----------------------------------------

VeTek செமிகண்டக்டர் ஒரு தொழில்முறை சீன உற்பத்தியாளர்4°ஆஃப் அச்சு p-வகை SiC வேஃபர், 4H N வகை SiC அடி மூலக்கூறு, மற்றும்4H அரை காப்பு வகை SiC அடி மூலக்கூறு.  VeTek செமிகண்டக்டர் பல்வேறு மேம்பட்ட தீர்வுகளை வழங்க உறுதிபூண்டுள்ளதுSiC வேஃபர்குறைக்கடத்தி தொழிலுக்கான தயாரிப்புகள். 

நீங்கள் ஆர்வமாக இருந்தால்செமிகண்டக்டர் அடி மூலக்கூறு செதில்கள், தயவு செய்து எங்களை நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளவும்.

கும்பல்: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

மின்னஞ்சல்: anny@veteksemi.com