Productomschrijving

2 inch siliciumwafels p-type n-type CZ groeimethode BOW ≤30 voor LED-verlichting

De samenvatting van siliciumwafels

Siliciumwafels zijn het basismateriaal dat in de halfgeleiderindustrie wordt gebruikt voor de fabricage van geïntegreerde schakelingen en verschillende microapparaten.Deze wafers zijn gemaakt van zeer zuiver silicium en dienen als substraat waarop circuits worden afgedrukt met behulp van geavanceerde fotolithografische technieken.

Eigenschappen van siliciumwafels

Siliciumwafels bezitten verschillende belangrijke eigenschappen die ze onmisbaar maken in de halfgeleiderindustrie.Deze eigenschappen zijn cruciaal voor de prestaties en functionaliteit van de apparaten die erop worden vervaardigd.Hier zijn enkele van de belangrijkste eigenschappen van siliciumwafels:

1. Elektrische eigenschappen:

   • Halfgeleidergedrag: Silicium is een halfgeleider, wat betekent dat het onder bepaalde omstandigheden elektriciteit kan geleiden, maar onder andere niet, wat van cruciaal belang is voor het maken van elektronische schakelaars.
   • Bandafstand: Silicium heeft een bandafstand van ongeveer 1,12 eV bij kamertemperatuur, wat een optimale balans biedt tussen elektrische geleidbaarheid en isolerende eigenschappen, geschikt voor diverse elektronische toepassingen.

2. Mechanische eigenschappen:

   • Hardheid en sterkte: Silicium is een relatief hard en sterk materiaal, waardoor het duurzaam is tijdens het productieproces.
   • Broosheid: Ondanks zijn sterkte is silicium bros, wat een zorgvuldige behandeling vereist om te voorkomen dat het tijdens de wafelverwerking breekt of afbrokkelt.

3. Thermische eigenschappen:

   • Warmtegeleiding: Silicium heeft een goede thermische geleidbaarheid (ongeveer 150 W/mK bij kamertemperatuur), wat essentieel is voor het afvoeren van warmte die door elektronische apparaten wordt gegenereerd.
   • Thermische expansiecoëfficiënt: Silicium heeft een relatief lage thermische uitzettingscoëfficiënt, waardoor de structurele integriteit behouden blijft onder wisselende temperaturen tijdens de werking en verwerking van het apparaat.

4. Chemische eigenschappen:

   • Oxidatie: Silicium vormt gemakkelijk een siliciumdioxidelaag (SiO2) bij blootstelling aan zuurstof, vooral bij hoge temperaturen.Deze natuurlijke oxidelaag is nuttig bij verschillende productiestappen, zoals het maken van isolatielagen en poortoxides in MOSFET's.
   • Chemische stabiliteit: Silicium is onder de meeste omstandigheden chemisch stabiel, wat cruciaal is voor het behoud van de zuiverheid en prestaties van elektronische apparaten.

5. Optische eigenschappen:

   • Transparantie voor infrarood licht: Silicium is transparant voor infrarood licht, dat wordt gebruikt in infrarooddetectoren en andere fotonische toepassingen.

​

Deze eigenschappen worden benut tijdens het fabricageproces van halfgeleiderapparaten, waarbij nauwkeurige controle over de elektrische, mechanische en chemische eigenschappen van de siliciumwafels vereist is om betrouwbare en hoogwaardige elektronische componenten te produceren.Het aanpassingsvermogen van silicium aan doping (de toevoeging van onzuiverheden om de elektrische eigenschappen ervan te wijzigen) vergroot zijn bruikbaarheid bij het creëren van diverse elektronische en fotonische apparaten verder.

Toepassingen van siliciumwafels

Siliciumwafels zijn van fundamenteel belang voor talloze toepassingen op verschillende gebieden, voornamelijk vanwege hun veelzijdige eigenschappen als halfgeleidermateriaal.Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingen:

1. Geïntegreerde schakelingen (IC's): Siliciumwafels zijn het primaire substraat dat wordt gebruikt voor het vervaardigen van geïntegreerde schakelingen, waaronder microprocessors, geheugenchips (zoals DRAM en flash) en een reeks digitale en analoge schakelingen die de ruggengraat vormen van alle moderne elektronica.

2. Zonnepanelen: Silicium is een belangrijk onderdeel in de fotovoltaïsche industrie voor de productie van zonnecellen.Het silicium in zonnecellen wordt doorgaans verwerkt tot multikristallijne of monokristallijne vormen, die vervolgens worden gebruikt om zonne-energie om te zetten in elektrische energie.

3. Micro-elektromechanische systemen (MEMS): MEMS-apparaten integreren mechanische en elektrische componenten op microscopische schaal op siliciumwafels.Deze apparaten omvatten sensoren (zoals versnellingsmeters en gyroscopen), actuatoren en microstructuren die worden gebruikt in autosystemen, smartphones, medische apparaten en diverse consumentenelektronica.

4. Opto-elektronica: Siliciumwafels worden gebruikt bij de productie van opto-elektronische apparaten zoals lichtemitterende diodes (LED's) en optische sensoren.Hoewel silicium zelf doorgaans niet wordt gebruikt voor het uitzenden van licht, is het cruciaal in de structuur van apparaten die licht manipuleren of detecteren.

5. Vermogenselektronica: Siliciumwafels worden gebruikt bij de productie van elektrische apparaten, die elektrische energie efficiënt controleren en omzetten in elektrische voertuigen, duurzame energiesystemen en elektriciteitsnetwerken.Deze apparaten omvatten vermogensdiodes, transistors en thyristors.

6. Halfgeleiderlasers: Hoewel minder gebruikelijk dan andere materialen voor de actieve lagen, wordt silicium gebruikt bij de fabricage van delen van halfgeleiderlasers, vooral in geïntegreerde fotonische apparaten waarbij licht wordt gemanipuleerd op een siliciumchip.

7. Kwantumcomputers: Opkomende toepassingen in kwantumcomputers gebruiken siliciumwafels om kwantumdots of andere structuren te creëren die qubits kunnen hosten, de fundamentele eenheden van kwantuminformatie.

Het wijdverbreide gebruik van siliciumwafels in deze diverse toepassingen komt voort uit hun elektrische veelzijdigheid, mechanische stabiliteit, thermische geleidbaarheid en compatibiliteit met bestaande productietechnologieën.Terwijl de halfgeleiderindustrie zich blijft ontwikkelen, blijft de rol van siliciumwafels centraal, waarbij ze zich voortdurend aanpassen aan nieuwe technologieën en toepassingen.

Vitrine van siliciumwafels

Vraag en antwoord

Waar wordt siliciumwafel voor gebruikt?

Een siliciumwafel wordt voornamelijk gebruikt als substraat voor het vervaardigen van geïntegreerde schakelingen (IC's) en micro-elektronische apparaten.Hier zijn de belangrijkste toepassingen van siliciumwafels:

1. Geïntegreerde schakelingen: Siliciumwafels zijn het fundamentele materiaal waarop de meeste halfgeleiderapparaten of chips zijn gebouwd.Deze omvatten microprocessors, geheugenapparaten en een breed scala aan andere digitale en analoge circuits die een integraal onderdeel zijn van computers, mobiele telefoons en vele andere soorten elektronische gadgets.

2. Zonnepanelen: Ze worden op grote schaal gebruikt in de zonne-energiesector voor de productie van fotovoltaïsche cellen, die zonlicht omzetten in elektriciteit.Het vermogen van silicium om zonne-energie te absorberen maakt het ideaal voor deze toepassing.

3. Micro-elektromechanische systemen (MEMS): Siliciumwafels worden gebruikt om MEMS-apparaten te maken, waarin kleine mechanische en elektronische componenten zijn geïntegreerd.Deze worden gebruikt in verschillende toepassingen, zoals sensoren, actuatoren en systemen-op-een-chip.

4. Opto-elektronica: Op het gebied van de opto-elektronica worden siliciumwafels gebruikt om componenten te produceren die interageren met licht, zoals fotodetectoren, LED's en elementen van optische communicatiesystemen.

5. Elektrische apparaten: Silicium wordt gebruikt in vermogenselektronische apparaten die elektrische energie efficiënt beheren en omzetten in systemen variërend van elektrische voertuigen tot omvormers voor zonne-energie.

De veelzijdigheid, elektrische eigenschappen en mechanische stabiliteit van siliciumwafels maken ze essentieel op het gebied van computers, telecommunicatie, energie en veel gebieden van consumentenelektronica.