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Una oblea de silicio, a menudo conocida como oblea de Si, es un componente fundamental en la industria de semiconductores, desempeñando un papel crucial en la fabricación de dispositivos electrónicos.un material semiconductor, se utiliza para fabricar estas obleas debido a sus excelentes propiedades eléctricas.
Las obleas de silicio son sustratos delgados en forma de disco, típicamente hechos de un solo cristal de silicio.que luego se corta en obeliscos delgados utilizando técnicas de corte de precisiónLas obleas resultantes son pulidas para lograr una superficie lisa y plana.
Estas obleas sirven como base para la creación de circuitos integrados (IC) y otros dispositivos semiconductores.El proceso de fabricación de semiconductores consiste en depositar varios materiales en la oblea de silicio, creando patrones intrincados usando fotolitografía, y grabando para formar transistores, diodos y otros componentes electrónicos.
Las obleas de Si vienen en diferentes tamaños, con diámetros que generalmente varían de 100 a 300 milímetros.Las obleas más grandes permiten una mayor eficiencia de producción y menores costos por chip.
La industria de semiconductores depende en gran medida de las obleas de silicio para la producción en masa de microchips utilizados en dispositivos electrónicos como computadoras, teléfonos inteligentes y varios otros sistemas electrónicos.Los continuos avances tecnológicos han llevado al desarrollo de dispositivos semiconductores más pequeños y potentes, impulsando la demanda de obleas de silicio de alta calidad.
En conclusión, las obleas de silicio son los bloques de construcción de los dispositivos semiconductores modernos, facilitando la producción de circuitos integrados que alimentan los dispositivos electrónicos que usamos a diario.Su fabricación de precisión y su papel crucial en la industria de semiconductores los convierten en un elemento clave en el mundo de la electrónica..
Estructura de cristal:Las obleas de Si generalmente se cultivan a partir de un solo cristal de silicio, que exhiben una estructura de red cristalina bien definida.Esta estructura de cristal único es esencial para el rendimiento y la estabilidad de los dispositivos semiconductores.
Purificación:La alta pureza es una característica crítica de las obleas de Si, con un estricto control sobre las impurezas.
Conductividad:El silicio es un material semiconductor, y su conductividad está influenciada por el dopaje.la conductividad eléctrica del silicio puede controlarse para la fabricación de dispositivos electrónicos como transistores.
Las dimensiones:Las dimensiones de las obleas de Si se describen comúnmente en términos de diámetro y grosor.mientras que las opciones de espesor afectan los procesos de fabricación y el diseño del dispositivo.
Disminución de la velocidadLa superficie de las obleas de Si se somete a un pulido preciso para garantizar la planitud y la suavidad. Esto es crucial para la precisión de los procesos de fabricación como la fotolitografía.
Coeficiente de expansión térmica:El coeficiente de expansión térmica de las obleas de Si debe coincidir con otros materiales para evitar la tensión y la deformación durante los cambios de temperatura, garantizando la estabilidad del dispositivo.
La superficie es plana:La planitud de las obleas de Si es crítica para procesos de fabricación como la fotolitografía, asegurando la replicación precisa de patrones.
Transparencia óptica:En algunas aplicaciones, las obleas de Si deben mostrar una buena transparencia óptica para apoyar la fabricación de dispositivos ópticos.
Estabilidad química:Las obleas de Si demuestran una relativa estabilidad en varios entornos químicos, lo que las convierte en sustratos ideales para una variedad de procesos de semiconductores.
Procesamiento:Las obleas de Si son fáciles de procesar y preparar, lo que las convierte en uno de los materiales base más utilizados en la industria de semiconductores.
| Parámetros técnicos | Valor |
|---|---|
| Duración plana secundaria | 18.0 +/- 2,0 mm |
| Material del sustrato | Wafer de silicio de cristal único |
| Resistencia eléctrica | 10 a 20 ohm-cm |
| Contenido de oxígeno | 1.6 x 10^18 átomos por cm3 |
| Tipo/ Dopante | P/ Boro |
| El grosor | 525 Um +/- 20 Um (SSP) |
| Orientación plana primaria | < 110> +/-1 grados |
| Diámetro | 100 mm +/- 0,5 mm |
| Superficie delantera | CMP pulido, Ra < 0,5 Nm (polido de un solo lado, SSP) |
| Método de crecimiento | ZMZ |
| Tecnología de películas finas | Wafer de óxido de silicio ultra grueso |
| Aplicaciones | - |
Circuitos integrados (CI): las obleas de Si son el sustrato principal para la fabricación de circuitos integrados utilizados en dispositivos electrónicos.
Transistores: las obleas de silicio son cruciales para la fabricación de transistores, componentes fundamentales en los circuitos electrónicos.
Diodos: las obleas de Si sirven como base para la producción de diodos, dispositivos semiconductores esenciales con diversas aplicaciones.
Microprocesadores: La fabricación de microprocesadores, el cerebro de las computadoras y dispositivos electrónicos, depende en gran medida de las obleas de Si.
Dispositivos de memoria: las obleas de Si se utilizan para producir varios tipos de dispositivos de memoria, incluidas la RAM y la memoria flash.
Células solares: las obleas de silicio son un material clave en la producción de células solares, que convierten la luz solar en energía eléctrica.
Dispositivos optoelectrónicos: las obleas de Si desempeñan un papel en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos como diodos emisores de luz (LED) y fotodetectores.
Sensores: las obleas de silicio se utilizan en la fabricación de sensores para aplicaciones como presión, temperatura y detección de movimiento.
Dispositivos MEMS: Los dispositivos de sistemas microelectromecánicos (MEMS), como acelerómetros y giroscopios, se fabrican en obleas de Si.
Dispositivos de potencia: las obleas de Si contribuyen a la producción de dispositivos de semiconductores de potencia utilizados en electrónica de potencia y sistemas eléctricos.
Dispositivos de radiofrecuencia (RF): las obleas de Si se utilizan en la creación de dispositivos de RF para comunicación inalámbrica y procesamiento de señales.
Microcontroladores: las obleas de Si son parte integral de la fabricación de microcontroladores, que se encuentran en una variedad de sistemas electrónicos.
Circuitos analógicos: las obleas de silicio se utilizan para fabricar circuitos analógicos para procesar señales continuas en electrónica.
Componentes de fibra óptica: las obleas de Si desempeñan un papel en la fabricación de componentes para sistemas de comunicación de fibra óptica.
Sensores biomédicos: las obleas de silicio se utilizan en la producción de sensores para aplicaciones biomédicas, incluidos sensores de glucosa y microarrays de ADN.
Smartphones: las obleas de Si contribuyen a la producción de chips semiconductores utilizados en los smartphones para diversas funciones.
Electrónica automotriz: las obleas de Si se utilizan en la fabricación de componentes semiconductores para la electrónica automotriz, incluidas las unidades de control del motor.
Electrónica de consumo: Varios productos electrónicos de consumo, como televisores, cámaras y dispositivos de audio, incorporan obleas de Si en sus componentes electrónicos.
Dispositivos de comunicación inalámbrica: las obleas de Si son esenciales para la producción de chips utilizados en dispositivos de comunicación inalámbrica como routers y módems.
Procesadores de señal digital (DSP): las obleas de silicio se utilizan en la fabricación de DSP, microprocesadores especializados para aplicaciones de procesamiento de señal digital.
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