半導體長晶是什麼
1. 晶圓是什麼
晶圓是微電子產業的抄行業術語之一。
高純度的硅(純度,99.99.....99,小數點後面9-11個9),一般被做成直徑6英寸,8英寸或者12英寸的圓柱形棒。
集成電路生產企業把這些硅棒用激光切割成極薄的矽片(圓形),然後在上面用光學和化學蝕刻的方法把電路、電子元器件做上去,做好之後的每片矽片上有大量的一片片的半導體晶元(小規模電路或者三極體的話,每片上可以有3000-5000片),這些加工好的圓形矽片就是晶圓。
之後它們將被送到半導體封裝工廠進行封裝,之後的成品就是我們看到的塑封集成電路或者三極體了。
2. 什麼是晶圓
漫談晶圓
晶圓是製造IC的基本原料
硅是由沙子所精練出來的,晶圓便是硅元素加以純化(99.999%),接著是將這些純硅製成長硅晶棒,成為製造積體電路的石英半導體的材料,經過照相製版,研磨,拋光,切片等程序,將多晶硅融解拉出單晶硅晶棒,然後切割成一片一片薄薄的晶圓。我們會聽到幾寸的晶圓廠,如果硅晶圓的直徑越大,代表著這座晶圓廠有較好的技術。另外還有scaling技術可以將電晶體與導線的尺寸縮小,這兩種方式都可以在一片晶圓上,製作出更多的硅晶粒,提高品質與降低成本。所以這代表6寸、8寸、12寸晶圓當中,12寸晶圓有較高的產能。當然,生產晶圓的過程當中,良品率是很重要的條件。
晶圓是指硅半導體積體電路製作所用的硅晶片,由於其形狀為圓形,故稱為晶圓;在硅晶片上可加工製作成各種電路元件結構,而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅,而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,並經蒸餾後,製成了高純度的多晶硅,其純度高達0.99999999999。晶圓製造廠再將此多晶硅融解,再於融液內摻入一小粒的硅晶體晶種,然後將其慢慢拉出,以形成圓柱狀的單晶硅晶棒,由於硅晶棒是由一顆小晶粒在熔融態的硅原料中逐漸生成,此過程稱為「長晶」。硅晶棒再經過研磨,拋光,切片後,即成為積體電路工廠的基本原料——硅晶圓片,這就是「晶圓」。
3. 長晶爐是做什麼的 誰能告訴我長晶爐韓語怎麼說或者英語叫什麼
藍寶石來(Sapphire),是一種氧化源鋁(Al2O3)的單晶,光學穿透帶很寬,從近紫外光(190nm)到中紅外線都具
有很好的透光性。藍寶石晶體具有優異的光學性能、機械性能和化學穩定性,強度高、硬度大、耐腐蝕,可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作,因而被廣泛的應用於紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度激光的窗口材料。其獨特的晶格結構、優異的力學性能、良好的熱學性能使藍寶石晶體成為實際應用的半導體GaN/Al2O3發光二極體(LED),大規模集成電路SOI和SOS及超導納米結構薄膜等最為理想的襯底材料。隨著近年來LED TV、LED Monitor、LED NB、LED Phone及LED照明市場的持續高速增長,強勁推動了用於製作LED基材的藍寶石市場的需求擴張。
4. 半導體材料的生長為什麼要用襯底
一些復雜結構的半導體,正常情況下不好長成單晶,那是由於其沒有很好專的附著點,也不能成核屬,不能憑白提供成核動力啊.更不用說長晶了.
例如,冰雹的形成,有條件了,沒有灰塵小顆粒不能凝結成核的,也不能形成冰雹. 雪花也類似.
所以長晶需要襯底,需要相應的晶格匹配,需要成核點.
需要襯底是必須的,但是關鍵是選擇什麼的襯底,那才是工藝重要環節之一.
5. 半導體晶體的概念,性質和特點是什麼
半導體、絕緣體和導體由禁帶寬度劃分,即導帶與價帶之間的相對位置決定。
1 導體的導帶和價帶基本重合,禁帶寬度為0,電子由價帶進入導帶基本無需額外能量,因此內部存在大量自由電子,具有低電阻率。
2 半導體導帶和價帶距離適中,即禁帶寬度適中,因此價帶中的電子在常見能量級別的激勵下,例如光、熱和電壓,即可進入導帶,導致半導體電阻率變化。
3 絕緣體與半導體類同,但禁帶寬度很寬,需要大量能量才能導電,例如高於5000V的高壓電,因此電阻率很高。光和熱通常無法導致絕緣體導電,絕緣體一般耐熱性不高,能導致電子躍遷到導帶的溫度下,大部分碳基絕緣體已經碳化,其餘絕緣體已經熔化或氣化。
6. 晶圓是什麼
晶圓是製造IC的基本原料
硅是由沙子所精練出來的,晶圓便是硅元素加以純化(99.999%),接著是將這些純硅製成長硅晶棒,成為製造積體電路的石英半導體的材料,經過照相製版,研磨,拋光,切片等程序,將多晶硅融解拉出單晶硅晶棒,然後切割成一片一片薄薄的晶圓。我們會聽到幾寸的晶圓廠,如果硅晶圓的直徑越大,代表著這座晶圓廠有較好的技術。另外還有scaling技術可以將電晶體與導線的尺寸縮小,這兩種方式都可以在一片晶圓上,製作出更多的硅晶粒,提高品質與降低成本。所以這代表6寸、8寸、12寸晶圓當中,12寸晶圓有較高的產能。當然,生產晶圓的過程當中,良品率是很重要的條件。
晶圓是指硅半導體積體電路製作所用的硅晶片,由於其形狀為圓形,故稱為晶圓;在硅晶片上可加工製作成各種電路元件結構,而成為有特定電性功能之IC產品。晶圓的原始材料是硅,而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,並經蒸餾後,製成了高純度的多晶硅,其純度高達0.99999999999。晶圓製造廠再將此多晶硅融解,再於融液內摻入一小粒的硅晶體晶種,然後將其慢慢拉出,以形成圓柱狀的單晶硅晶棒,由於硅晶棒是由一顆小晶粒在熔融態的硅原料中逐漸生成,此過程稱為「長晶」。硅晶棒再經過研磨,拋光,切片後,即成為積體電路工廠的基本原料——硅晶圓片,這就是「晶圓」。
7. 半導體常見的晶體結構
一、導體
1、導體原子結構
銅是良導體,其原子結構見圖1,第一層個電子,第二層8個電子,第三層18個電子,最外層只有一個電子。
圖1:銅原子結構圖
2、價帶與核心
原子的最外層電子軌道稱為價帶軌道,他決定著原子的電特性,銅原子內部簡化見圖2,叫做核心。
圖2:通原子的核心
3、自由電子
原子核心與價電子之間的吸引力很小,外力非常容易使這個電子脫離銅原子,這就是價電子經常稱為自由電子的原子的原因,也是銅成為良導體的原因,外加微小的電壓,自由電子就在電場的作用下形成定向移動,也就是形成電流。最好的導體是銅、銀、金,他們都可以用圖2的核心圖表示。
二、半導體
最好的導體都有一個價電子,最好的絕緣體都有8個價電子,半導體介於導體和半導體之間,最好的半導體都有4個價電子。
1、鍺半導體
早期半導體元器件使用的唯一原材料,但是鍺半導體存著致命的缺陷,反向電流過大,後來硅半導體的實用化,大部分器件開始使用硅製造!鍺應用的很少了。
2、硅半導體
硅是地球上除氧外含量最豐富的元素,早期硅的提純技術制約了硅的應用,提純技術突破後,硅成為半導體的首要材料,硅的原子結構和核心見圖3和圖4。
圖3:硅原子結構圖
圖4:硅原子核心
三、硅晶體
硅原子結合成固體時,他們排列具有規律性,稱為硅晶體。
1、共價鍵
硅晶體中的的共價鍵,見圖5。
圖5:硅晶體中的共價鍵
2、價帶飽和
每個硅原子價帶軌道中都有8個電子,8個電子的穩定結構使硅形成穩定的固體,沒有人知道為什麼原子的最外層軌道為什麼都趨向於8個電子,如果一個元素最外層沒有8個電子,那麼這個元素就與其它元素結合共享電子,以使最外層達到8個電子。
3、空穴
在一定的溫度下,硅晶體形成一個自由電子的同時會產生一個空穴,即空穴和電子成對出現。
圖6:自由電子和空穴
4、復合與壽命
純凈的硅中,電子和空穴會結合,導致電子和空穴的消失,稱為復合,一定條件下,產生的電子和空穴與復合的速度是平衡的,也就是電子和空穴的濃度保持一個穩定的水平。
四、本徵半導體
本徵半導體是指純凈半導體,如果晶體中每個原子都是硅原子就稱為硅本徵半導體。
1、自由電子的流動
假設本徵半導體中只有一個空穴和電子,圖7中電子在正極的吸引下,負極電場的排斥下,從右側向左側運動,形成電子的流動。
圖7:
8. 什麼是半導體的襯底
襯底是具有特定晶面和適當電學,光學和機械特性的用於生長外延層的潔凈單晶薄片。
化工學襯底最常見的為氮化物襯底材料等。氮化物襯底材料的研究與開發增大字體復位寬頻隙的GaN基半導體在短波長發光二極體、激光器和紫外探測器,以及高溫微電子器件方面顯示出廣闊的應用前景;對環保,其還是很適合於環保的材料體系。
(8)半導體長晶是什麼擴展閱讀
半導體的分類:
(1)按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。
鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。
除上述晶態半導體外,還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
(2)按照其製造技術可以分為:集成電路器件,分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類,一般來說這些還會被分成小類。
此外還有以應用領域、設計方法等進行分類,雖然不常用,但還是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其規模進行分類的方法。此外,還有按照其所處理的信號,可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
參考資料來源:網路-半導體
參考資料來源:網路-外延襯底
參考資料來源:網路-襯底
9. 半導體中,晶錠 晶棒有什麼區別
晶棒是指整個的單晶硅,因為單晶硅棒的製作是用直拉法 區熔法製作完成的,其成品均為棒狀,故稱為晶棒,也有將單晶硅稱作晶錠的,但很少。大多數晶錠是指多晶硅塊。