Si Wafer / Substrato de 8 pulgadas de espesor 675-775 μm, tipo P/N, orientación 111, doble / lado único pulido

8 pulgadas Si Wafer Si Substrato 111 Polido Tipo P Tipo N Semiconductor para sistemas microelectromecánicos (MEMS) o dispositivos semiconductores de potencia o componentes y sensores ópticos

Wafer de silicio de 8 pulgadas con orientación de cristal

La oblea de silicio de 8 pulgadas con orientación cristalina (111) es un componente vital en la industria de semiconductores, ampliamente utilizado en aplicaciones avanzadas como la electrónica de potencia,Sistemas microelectromecánicos (MEMS)Esta oblea está fabricada con silicio de alta pureza, y su orientación cristalina única (111) proporciona un sistema eléctrico, mecánico,y propiedades térmicas que son esenciales para determinados procesos de semiconductores y diseños de dispositivos.

¿Qué es una oblea de silicio?

Una oblea de silicio es un disco delgado y plano hecho de cristales de silicio de alta pureza. sirve como sustrato base para la producción de circuitos integrados (IC) y otros dispositivos semiconductores.La oblea se somete a varios pasos de procesamiento como la oxidación, fotolitografía, grabado y dopado para crear circuitos complejos que se utilizan en una amplia gama de dispositivos electrónicos.

La orientación cristalina y su importancia

El La orientación cristalina de una oblea de silicio se refiere a la disposición de los átomos de silicio en la red cristalina.La orientación (111) en las obleas de silicio significa que los átomos están alineados en una dirección particular dentro de la estructura cristalina.Esta orientación afecta significativamente las propiedades físicas de la oblea, como la energía superficial, las características de grabado y la movilidad del portador, que son cruciales para optimizar el rendimiento del dispositivo.

Ventajas de la orientación cristalina (111):

1. Propiedades eléctricas mejoradas: La orientación (111) suele ofrecer una mejor conductividad térmica y un mejor rendimiento eléctrico, especialmente en los dispositivos de semiconductores de potencia.
2. Optimizado para dispositivos eléctricos: La orientación de la oblea (111) se prefiere en dispositivos de semiconductores de potencia debido a su alto voltaje de ruptura, excelente disipación térmica y estabilidad bajo altos voltajes.
3. Mejora de la gestión térmica: El cristal (111) proporciona una mejor conducción térmica, que es esencial para aplicaciones de alta potencia como transistores y diodos.
4. Mejor morfología de la superficie: La superficie (111) tiende a presentar superficies más lisas, lo que es ideal para ciertos procesos de microfabricación y dispositivos MEMS.

Especificaciones de la oblea de silicio de 8 pulgadas (111)

1. Diámetro: La oblea de silicio de 8 pulgadas (200 mm) es un tamaño estándar utilizado en la fabricación de semiconductores.haciendo que sea rentable para la producción en masa.
2. El grosor: El grosor típico de una oblea de silicio de 8 pulgadas (111) es de alrededor de 675-775 micras (μm), aunque el grosor puede variar dependiendo de los requisitos específicos del cliente.
3. Resistencia: La resistividad de la oblea es crucial para determinar sus características eléctricas..La resistividad puede adaptarse a las demandas de diversas aplicaciones, como la electrónica de potencia o las células fotovoltaicas.
4. Tipo de dopaje: Las obleas de silicio pueden ser dopadas con impurezas de tipo P o tipo N, como boro (tipo P) o fósforo (tipo N), para controlar su conductividad eléctrica.Las obleas de tipo N a menudo se prefieren para aplicaciones de alta eficiencia como las células fotovoltaicas debido a su mayor movilidad de electrones.
5. Calidad de la superficie: La superficie de la oblea está pulida hasta obtener un acabado extremadamente liso, con una rugosidad (RMS) inferior a 1 nm.Esto garantiza que la oblea sea adecuada para el procesamiento preciso requerido en la fabricación de semiconductoresLa variación total de grosor (TTV) es típicamente inferior a 20 μm, lo que garantiza la uniformidad en toda la oblea.
6. Planas o con muesca: Para facilitar la orientación durante el procesamiento del dispositivo, la oblea suele estar marcada con un plano o una muesca en su borde, lo que indica la orientación cristalina de (111).Esto ayuda a alinear la oblea durante las etapas de fotolitografía y grabado..

Aplicaciones de las obleas de silicio de 8 pulgadas (111)

1. Dispositivos semiconductores de potencia: La oblea de silicio de 8 pulgadas (111) se utiliza ampliamente en dispositivos de potencia como diodos, transistores y MOSFETs de potencia (transistores de efecto de campo de óxido metálico-semiconductor).Estos dispositivos son esenciales para manejar altos voltajes y corrientes en aplicaciones como vehículos eléctricos (EV)., sistemas de energía renovable (como la energía solar y eólica) y redes eléctricas.

2. Sistemas microelectromecánicos (MEMS): Los dispositivos MEMS, que combinan componentes mecánicos y eléctricos en un solo chip, se benefician de la orientación (111) debido a su resistencia mecánica, precisión y propiedades superficiales.Los dispositivos MEMS se utilizan en varias aplicaciones como sensores, actuadores, acelerómetros y giroscopios que se encuentran en la electrónica automotriz, médica y de consumo.

3. Celdas fotovoltaicas (solares): La orientación (111) puede mejorar el rendimiento de las células solares basadas en silicio.La superior movilidad de los electrones y las propiedades eficientes de absorción de luz de la oblea la hacen adecuada para paneles solares de alta eficiencia, donde el objetivo es convertir la mayor cantidad posible de luz solar en energía eléctrica.

4. Dispositivos optoelectrónicos: La oblea de silicio (111) también se utiliza en dispositivos optoelectrónicos, incluidos sensores de luz, fotodetectores y láseres.Su estructura cristalina de alta calidad y sus propiedades superficiales apoyan la alta precisión requerida en estas aplicaciones.

5. IC de alto rendimiento: Algunos circuitos integrados (IC) de alto rendimiento, incluidos los utilizados en aplicaciones y sensores de RF (radio frecuencia),uso (111) de obleas de silicio orientadas para aprovechar sus propiedades físicas únicas.

Imagen de aplicación de la obletera de Si

Proceso de fabricación

El proceso de fabricación de una oblea de silicio de 8 pulgadas (111) generalmente implica varios pasos clave:

1. Crecimiento cristalino: El silicio de alta pureza se derrite y se transforma en grandes cristales individuales utilizando métodos como el proceso de Czochralski.
2. Corte de obleas: El cristal de silicio se corta en discos finos y planos del diámetro requerido.
3. Polido y limpieza: La oblea es pulida hasta obtener un acabado liso y especular para eliminar los defectos de la superficie y la contaminación.
4. Inspección y control de calidad: Las obleas se inspeccionan rigurosamente para detectar defectos, variaciones de grosor y orientación cristalina utilizando equipos de metrología avanzados.

Conclusión

La oblea de silicio de 8 pulgadas (111) es un material altamente especializado que desempeña un papel crucial en varias tecnologías avanzadas.térmico, y propiedades mecánicas, lo que lo hace ideal para dispositivos semiconductores de alta potencia, MEMS, fotovoltaicos y optoelectrónica.y tipo de dopaje, esta oblea puede adaptarse a las necesidades específicas de diferentes aplicaciones, contribuyendo al avance de las soluciones electrónicas y energéticas modernas.