Diversi tipi di wafer di silicio

Molte persone hanno probabilmente lavorato con i wafer di silicio senza nemmeno accorgersene. Chiunque abbia avuto un computer o un telefono cellulare ha probabilmente fatto affidamento sui wafer di silicio. In qualità di uno dei principali fornitori di wafer di silicio sul mercato, Stanford Advanced Materials (SAM) riceve domande come "Che cos'è un wafer di silicio? Oppure "Che tipo di wafer di silicio devo acquistare per questo scopo?". Tutte queste domande troveranno risposta in questa guida completa ai wafer di silicio.

SAM fornisce una moltitudine di wafer di silicio personalizzati, come wafer di prima scelta, wafer di prova e wafer di recupero. In base a diversi parametri, come l'orientamento dei cristalli, la resistività, lo spessore e il diametro, SAM si assicura che i consumatori ottengano il wafer adatto alle loro esigenze.

Wafer di silicio in base alla struttura cristallina

La struttura cristallina del wafer di silicio influisce sulle sue proprietà elettriche, meccaniche e termiche.

• Wafer di silicio monocristallino: Questi wafer sono costituiti da un singolo cristallo e garantiscono proprietà elettriche costanti con un minor numero di difetti. Mentre i wafer Czochralski sono destinati alle applicazioni IC e alle celle solari ad alta efficienza, i wafer FZ, con impurità estremamente ridotte, trovano applicazione nell'elettronica di alta potenza, nei componenti RF e nei dispositivi ad alta tensione.
• Wafer di silicio policristallino: Sono prodotti da più formazioni cristalline per risparmiare sui costi, anche se non sono uniformi come i wafer a cristallo singolo. Questi wafer sono utilizzati nei pannelli solari e in altri dispositivi semiconduttori economici.
• Wafer di silicio amorfo: Utilizzati per la produzione di film sottili come schermi TFT, sensori di immagine e celle solari a film sottile.

Wafer di silicio per orientamento

L'orientamento cristallino è importante per la lavorazione e l'incisione dei wafer. SAM fornisce wafer con gli orientamenti più diffusi:

• Wafer⟨100⟩ - Adatti all'ossidazione e all'incisione, eccellenti per la logica CMOS, le DRAM e l'elaborazione di circuiti integrati in generale.
• Wafer ⟨110⟩ - Selezionati per applicazioni MEMS e etch anisotropico.
• Wafer ⟨111⟩ - Preferiti per MEMS, sensori e dispositivi di potenza in cui è richiesta una maggiore resistenza meccanica.

[1]

Wafer di silicio in base ai tipi di drogaggio

Il "doping" modifica le proprietà elettriche di un wafer di semiconduttore attraverso

• Wafer di tipo P - Wafer drogati con boro, utilizzati soprattutto nelle celle solari e nella tecnologia CMOS.
• Wafer di tipo N - Drogati con fosforo o arsenico, utilizzano gli elettroni come portatori di carica, quindi sono più mobili e resistenti alle radiazioni ionizzanti.
• Variazioni di resistività - SAM può fornire wafer da leggermente drogati a fortemente drogati in base alle specifiche del dispositivo, come wafer ad alta resistività che possono essere utilizzati per la tecnologia RF o wafer a bassa resistività che possono essere impiegati nell'elettronica di potenza.

Finitura superficiale e ingegneria speciale

Le caratteristiche superficiali e la progettazione dei wafer li rendono ideali per applicazioni sofisticate.

• Wafer altamente lucidati - Wafer lucidati su uno o due lati per IC, MEMS o fotonica.
• Wafer lappati o incisi - Finitura superficiale moderata, spesso utilizzata per applicazioni R&D e dispositivi di potenza.
• Wafer SOI (Silicio su isolante) - Riduzione della capacità parassita per applicazioni RF, LP e automotive.
• Wafer ultrasottili - Spessore inferiore a 100 µm; utilizzati soprattutto per l'elettronica flessibile e per il packaging dell'integrazione 3D.

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Tabella riassuntiva: Diversi tipi di wafer di silicio

Questa tabella è un riepilogo a colpo d'occhio di varie caratteristiche importanti dei diversi wafer di silicio, in modo che possiate sapere quale prodotto è necessario per voi. L'esperienza di SAM come rinomato fornitore di wafer di silicio garantisce che tutti i wafer di silicio siano della massima qualità.

Conclusione

Iwafer di silicio rappresentano una pietra miliare dell'elettronica moderna, sia che si tratti di un comune dispositivo, di un computer, di un sistema microelettromeccanico o di celle solari. La varietà di orientamenti, tipi di drogaggio, finiture superficiali e caratteristiche ingegneristiche gioca un ruolo fondamentale per un processo decisionale informato.

Acquistando wafer di silicio di alta qualità da un fornitore di wafer di silicio affidabile come SAM, i produttori e i ricercatori sono in grado di ottenere wafer di silicio che soddisfano requisiti specifici, consentendo così un'innovazione ottimale nell'industria dei semiconduttori.

Riferimenti:

[1] Mohd Said, Nur Azura & Ogurtsov, Vladimir & Herzog, Grégoire. (2014). BIOSENSORE ELETTROCHIMICO BASATO SU ARRAY DI ELETTRODI MICROFABBRICATI PER APPLICAZIONI NELLE SCIENZE DELLA VITA. 10.13140/RG.2.2.11066.49603.