Chinese wafelfabrikanten, leveranciers, fabriek
Wat is de halfgeleiderwafel?
Een halfgeleiderwafel is een dun, rond plakje halfgeleidermateriaal dat dient als basis voor de fabricage van geïntegreerde schakelingen (IC's) en andere elektronische apparaten. De wafer biedt een vlak en uniform oppervlak waarop verschillende elektronische componenten zijn gebouwd.
Het wafelvervaardigingsproces omvat verschillende stappen, waaronder het laten groeien van een groot enkel kristal van het gewenste halfgeleidermateriaal, het snijden van het kristal in dunne wafels met behulp van een diamantzaag en het vervolgens polijsten en reinigen van de wafels om eventuele oppervlaktedefecten of onzuiverheden te verwijderen. De resulterende wafels hebben een zeer vlak en glad oppervlak, wat cruciaal is voor de daaropvolgende fabricageprocessen.
Zodra de wafels zijn voorbereid, ondergaan ze een reeks halfgeleiderproductieprocessen, zoals fotolithografie, etsen, depositie en doping, om de ingewikkelde patronen en lagen te creëren die nodig zijn om elektronische componenten te bouwen. Deze processen worden meerdere keren herhaald op een enkele wafer om meerdere geïntegreerde schakelingen of andere apparaten te creëren.
Nadat het fabricageproces is voltooid, worden de afzonderlijke chips gescheiden door de wafel langs vooraf gedefinieerde lijnen in stukken te snijden. De gescheiden chips worden vervolgens verpakt om ze te beschermen en elektrische verbindingen te bieden voor integratie in elektronische apparaten.
Verschillende materialen op wafeltje
Halfgeleiderwafels worden voornamelijk gemaakt van monokristallijn silicium vanwege de overvloed, uitstekende elektrische eigenschappen en compatibiliteit met standaard halfgeleiderproductieprocessen. Afhankelijk van specifieke toepassingen en eisen kunnen echter ook andere materialen worden gebruikt om wafers te maken. Hier zijn enkele voorbeelden:
Siliciumcarbide (SiC) is een halfgeleidermateriaal met een brede bandafstand dat superieure fysieke eigenschappen biedt in vergelijking met traditionele materialen. Het helpt de omvang en het gewicht van afzonderlijke apparaten, modules en zelfs hele systemen te verminderen, terwijl de efficiëntie wordt verbeterd.
Belangrijkste kenmerken van SiC:
- -Brede bandbreedte:De bandafstand van SiC is ongeveer drie keer zo groot als die van silicium, waardoor het bij hogere temperaturen, tot 400 °C, kan werken.
- - Hoog kritisch analyseveld:SiC kan tot tien keer het elektrische veld van silicium weerstaan, waardoor het ideaal is voor hoogspanningsapparaten.
- -Hoge thermische geleidbaarheid:SiC voert warmte efficiënt af, waardoor apparaten de optimale bedrijfstemperatuur behouden en hun levensduur verlengen.
- -Hoge verzadiging elektronendriftsnelheid:Met de dubbele driftsnelheid van silicium maakt SiC hogere schakelfrequenties mogelijk, wat helpt bij de miniaturisatie van apparaten.
Toepassingen:
-
-Vermogenselektronica:SiC-voedingsapparaten blinken uit in omgevingen met hoge spanning, hoge stroomsterkte, hoge temperatuur en hoge frequentie, waardoor de efficiëntie van de energieconversie aanzienlijk wordt verbeterd. Ze worden veel gebruikt in elektrische voertuigen, laadstations, fotovoltaïsche systemen, spoorvervoer en slimme netwerken.
-
-Magnetroncommunicatie:Op SiC gebaseerde GaN RF-apparaten zijn cruciaal voor de draadloze communicatie-infrastructuur, vooral voor 5G-basisstations. Deze apparaten combineren de uitstekende thermische geleidbaarheid van SiC met de hoogfrequente, krachtige RF-uitvoer van GaN, waardoor ze de voorkeurskeuze zijn voor hoogfrequente telecomnetwerken van de volgende generatie.
Galliumnitride (GaN)is een derde generatie halfgeleidermateriaal met brede bandafstand, een grote bandafstand, hoge thermische geleidbaarheid, hoge driftsnelheid van de elektronenverzadiging en uitstekende doorslagveldkarakteristieken. GaN-apparaten hebben brede toepassingsmogelijkheden in gebieden met hoge frequentie, hoge snelheid en hoog vermogen, zoals LED-energiebesparende verlichting, laserprojectiedisplays, elektrische voertuigen, slimme netwerken en 5G-communicatie.
Galliumarsenide (GaAs)is een halfgeleidermateriaal dat bekend staat om zijn hoge frequentie, hoge elektronenmobiliteit, hoog uitgangsvermogen, weinig ruis en goede lineariteit. Het wordt veel gebruikt in de opto-elektronica- en micro-elektronica-industrie. In de opto-elektronica worden GaAs-substraten gebruikt voor de vervaardiging van LED (light-emitting diodes), LD (laserdiodes) en fotovoltaïsche apparaten. In de micro-elektronica worden ze gebruikt bij de productie van MESFET's (metaal-halfgeleider veldeffecttransistors), HEMT's (transistors met hoge elektronenmobiliteit), HBT's (bipolaire heterojunctietransistors), IC's (geïntegreerde schakelingen), microgolfdiodes en Hall-effectapparaten.
Indiumfosfide (InP)is een van de belangrijke III-V-halfgeleiders, bekend om zijn hoge elektronenmobiliteit, uitstekende stralingsweerstand en grote bandafstand. Het wordt veel gebruikt in de opto-elektronica- en micro-elektronica-industrie.
