Fijery feno momba ny fomba fitomboan'ny silikrystalline monocrystalline

Fijery feno momba ny fomba fitomboan'ny silikrystalline monocrystalline

1. Lafin'ny Fampandrosoana Silicon Monocrystalline

Ny fandrosoan'ny teknolojia sy ny fitomboan'ny fangatahana vokatra marani-tsaina avo lenta dia nanamafy ny toerana fototry ny indostrian'ny circuit integrated (IC) amin'ny fampandrosoana ny firenena. Amin'ny maha-vato fehizoron'ny indostrian'ny IC, semiconductor monocrystalline silicon dia manana anjara toerana lehibe amin'ny fitarihana ny fanavaozana ara-teknolojia sy ny fitomboana ara-toekarena.

Araka ny angon-drakitra avy amin'ny International Semiconductor Industry Association, ny tsenan'ny wafer semiconductor eran-tany dia nahatratra 12,6 miliara dolara ny vidin'ny entana, ary nitombo hatramin'ny 14,2 miliara santimetatra toradroa. Ambonin'izany, mitombo tsy mitsaha-mitombo ny fangatahana wafers silisiôma.

Na izany aza, ny indostrian'ny wafer silisiôma eran-tany dia mifantoka be, miaraka amin'ireo mpamatsy dimy voalohany manjaka amin'ny 85% amin'ny tsena, araka ny aseho eto ambany:

• Shin-Etsu Chemical (Japoney)

• SUMCO (Japoney)

• Global Wafers

• Siltronic (Alemaina)

• SK Siltron (Korea Atsimo)

Ity oligopoly ity dia miteraka fiankinan-doha mavesatra ao Shina amin'ny wafers silisiôma monocrystalline nafarana, izay lasa iray amin'ireo sakana lehibe mametra ny fivoaran'ny indostrian'ny circuit integrated ao amin'ny firenena.

Mba handresena ireo fanamby amin'izao fotoana izao amin'ny sehatry ny famokarana semiconductor silicon monocrystal, ny fampiasam-bola amin'ny fikarohana sy ny fampandrosoana ary ny fanamafisana ny fahaiza-mamokatra an-trano dia safidy tsy azo ihodivirana.

2. Overview ny Monocrystalline Silicon Material

Monocrystalline silisiôma no fototry ny indostrian'ny circuit integrated. Hatramin'izao, mihoatra ny 90% amin'ny chips IC sy fitaovana elektronika no vita amin'ny silisiôna monocrystalline ho fitaovana voalohany. Ny fangatahana miely patrana amin'ny silisiôma monocrystalline sy ny fampiharana indostrialy isan-karazany dia azo lazaina amin'ny anton-javatra maro:

1. Ny fiarovana sy ny tontolo iainana: Ny silikônina dia be dia be ao amin'ny hoditry ny tany, tsy misy poizina, ary miaro ny tontolo iainana.

2. Insulation elektrika: Ny silikônina dia mampiseho ny toetran'ny insulation elektrika, ary amin'ny fikarakarana hafanana dia mamorona sosona gazy silisiôma miaro, izay misoroka tsara ny fahaverezan'ny fiampangana herinaratra.

3. Mature Growth Technology: Ny tantara lava momba ny fivoaran'ny teknolojia amin'ny fizotry ny fitomboan'ny silisiôma dia nahatonga azy ho be pitsiny kokoa noho ny fitaovana semiconductor hafa.

Ireo anton-javatra ireo miaraka dia mitazona silisiôma monocrystalline ho lohalaharana amin'ny indostria, ka tsy azo soloina amin'ny fitaovana hafa.

Raha ny momba ny firafitry ny kristaly, ny silisiôma monocrystalline dia fitaovana vita amin'ny atôma silisiôma voalamina amin'ny mason-tsivana tsy tapaka, mamorona rafitra mitohy. Izy io no fototry ny indostrian'ny famokarana chip.

Ity diagram manaraka ity dia mampiseho ny dingana feno amin'ny fanomanana silisiôma monocrystalline:

Fomba fijery:
Ny silisiôma monocrystalline dia avy amin'ny akora silisiôma amin'ny alàlan'ny dingana fanadiovana maromaro. Voalohany, azo atao ny silisiôna polycrystalline, izay ambolena ho ingot silisiôna monocrystalline ao anaty lafaoro fitomboana kristaly. Aorian'izay, dia tapahana izy io, voapoizina, ary amboarina ho ovy silisiôma mety amin'ny fanamboarana chip.

Ny wafers silikon dia matetika mizara ho sokajy roa:photovoltaic-gradeSYkilasy semiconductor. Ireo karazany roa ireo dia tsy mitovy indrindra amin'ny firafiny, ny fahadiovany ary ny kalitaon'ny tany.

• Semiconductor-grade wafersmanana fahadiovana ambony indrindra hatramin'ny 99.999999999%, ary tena takiana ho monocrystalline.

• Fotovoltaika-kilaoty wafersdia tsy dia madio loatra, miaraka amin'ny haavon'ny fahadiovana manomboka amin'ny 99.99% hatramin'ny 99.9999%, ary tsy manana fepetra henjana toy izany amin'ny kalitao kristaly.

Fanampin'izany, ny wafers semiconductor-grade dia mitaky fahatoniana sy fahadiovana ambony kokoa noho ny wafers photovoltaic. Ny fenitra ambony kokoa ho an'ny wafer semiconductor dia mampitombo ny fahasarotan'ny fanomanana azy sy ny sandany manaraka amin'ny fampiharana.

Ity tabilao manaraka ity dia mamaritra ny fivoaran'ny mari-pamantarana wafer semiconductor, izay nitombo nanomboka tamin'ny wafers 4-inch (100mm) sy 6-inch (150mm) ka hatramin'ny wafers 8-inch (200mm) sy 12-inch (300mm).

Amin'ny fanomanana monocrystal silisiôma tena izy, ny haben'ny wafer dia miovaova arakaraka ny karazana fampiharana sy ny vidiny. Ohatra, mazàna mampiasa wafer 12-inch ny puce mémoire, fa matetika kosa no mampiasa wafers 8-inch ny fitaovana herinaratra.

Raha fintinina, ny fivoaran'ny haben'ny wafer dia vokatry ny Lalàn'i Moore sy ny toe-karena. Ny haben'ny wafer lehibe kokoa dia ahafahan'ny fitomboan'ny faritra silisiôma azo ampiasaina kokoa ao anatin'ny fepetra fanodinana mitovy, mampihena ny vidin'ny famokarana ary manamaivana ny fako avy amin'ny sisin'ny wafer.

Amin'ny maha-fitaovana manan-danja amin'ny fivoaran'ny teknolojia maoderina, ny wafers silisiôma semiconductor, amin'ny alàlan'ny dingana mazava toy ny photolithography sy implantation ion, dia mamela ny famokarana fitaovana elektronika isan-karazany, ao anatin'izany ny rectifier mahery vaika, transistor, transistor junction bipolar ary fitaovana fanodinana. Ireo fitaovana ireo dia manana anjara toerana lehibe amin'ny sehatra toy ny faharanitan-tsaina artifisialy, fifandraisana 5G, elektronika fiara, Internet of Things, ary aerospace, izay mamorona ny vato fehizoron'ny fampandrosoana ara-toekarena nasionaly sy ny fanavaozana ara-teknolojia.

3. Monocrystalline Silicon Growth Technology

nyFomba Czochralski (CZ).dia dingana mahomby amin'ny fisintonana akora monocrystalline avo lenta avy amin'ny fandoroana. Natolotr'i Jan Czochralski tamin'ny 1917 io fomba io dia fantatra koa amin'ny hoe nyFisintonana kristalyfomba.

Amin'izao fotoana izao, ny fomba CZ dia ampiasaina betsaka amin'ny fanomanana fitaovana semiconductor isan-karazany. Araka ny antontan'isa tsy feno, manodidina ny 98% ny singa elektronika dia vita amin'ny silisiôma monocrystalline, ary ny 85% amin'ireo singa ireo dia novokarina tamin'ny fomba CZ.

Ny fomba CZ dia ankasitrahana noho ny kalitao kristaly tsara indrindra, ny habeny azo fehezina, ny tahan'ny fitomboana haingana ary ny fahombiazan'ny famokarana avo lenta. Ireo toetra ireo dia mahatonga ny silisiôma monocrystalline CZ ho fitaovana tiany indrindra amin'ny fanatanterahana ny fangatahana avo lenta sy lehibe amin'ny indostrian'ny elektronika.

Ny fitsipiky ny fitomboan'ny silisiôma monocrystalline CZ dia toy izao manaraka izao:

Ny dingana CZ dia mitaky mari-pana ambony, banga ary tontolo iainana mihidy. Ny fitaovana fototra amin'ity dingana ity dia nyfatana fandoroana kristaly, izay manamora ireo fepetra ireo.

Ity kisary manaraka ity dia mampiseho ny firafitry ny lafaoro fitomboana kristaly.

Ao amin'ny dingan'ny CZ, ny silisiôma madio dia apetraka ao anaty koveta, miempo, ary misy kristaly voa iray ampidirina ao anaty silisiôma voarendrika. Amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso tsara ireo mari-pamantarana toy ny mari-pana, ny taham-pisintonana, ary ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana, ny atôma na ny molekiola eo amin'ny fifandraisan'ny kristaly voa sy ny silisiôma voarendrika dia mandamina indray, mivaingana rehefa mihamangatsiaka ny rafitra ary mamorona kristaly tokana.

Ity teknika fitomboana kristaly ity dia mamokatra silisiôna monocrystalline avo lenta sy savaivony miaraka amin'ny orientation kristaly manokana.

Ny fizotran'ny fitomboana dia misy dingana lehibe maromaro, ao anatin'izany:

1. Disassembly sy Loading: Esorina ny kristaly ary manadio tsara ny lafaoro sy ny singa amin'ny loto toy ny quartz, graphite, na loto hafa.

2. Vacuum sy Mitsonika: Esorina amin'ny banga ny rafitra, arahin'ny fampidirana entona argon sy ny fanafanana ny fiampangana silisiôna.

3. Fisintonana kristaly: Ampidinina ao anaty silisiôma voarendrika ny kristaly voa, ary fehezina tsara ny mari-pana amin'ny fifandraisana mba hahazoana antoka ny kristaly mety.

4. Fanaraha-maso ny soroka sy ny savaivony: Rehefa mitombo ny kristaly, dia araha-maso tsara ny savaivony ary amboarina mba hiantohana ny fitomboana mitovy.

5. Faran'ny fitomboana sy ny fanakatonana ny lafaoro: Rehefa tratra ny haben'ny krystaly irina dia hikatona ny lafaoro ary esorina ny kristaly.

Ny dingana amin'ny antsipiriany amin'ity dingana ity dia miantoka ny famoronana monocrystals avo lenta sy tsy misy kilema mety amin'ny famokarana semiconductor.

4. Fanamby amin'ny famokarana Silicon Monocrystalline

Ny iray amin'ireo fanamby lehibe amin'ny famokarana monocrystals semiconductor misy savaivony dia ny fandresena ireo olana ara-teknika mandritra ny dingan'ny fitomboana, indrindra amin'ny faminaniany sy ny fanaraha-maso ireo lesoka kristaly:

1. Ny kalitao Monocrystal tsy mifanaraka sy ny vokatra ambany: Rehefa mitombo ny haben'ny monocrystals silisiôma, dia mitombo ny fahasarotan'ny tontolo mitombo, ka sarotra ny mifehy ny singa toy ny hafanana, ny fikorianan'ny rivotra ary ny sahan'andriamby. Izany dia manasarotra ny asa amin'ny fanatrarana ny kalitao tsy miovaova sy ny vokatra avo kokoa.

2. Fomba fanaraha-maso tsy miorina: Ny dingan'ny fitomboan'ny semiconductor silisiôma monocrystals dia tena sarotra, miaraka amin'ny sehatra ara-batana maro mifandray, ka mahatonga ny fanaraha-maso tsy marin-toerana ary mitarika ho amin'ny vokatra ambany. Ny paikadin'ny fanaraha-maso amin'izao fotoana izao dia mifantoka indrindra amin'ny refy macroscopic amin'ny kristaly, raha mbola amboarina ny kalitao mifototra amin'ny traikefa amin'ny tanana, ka sarotra ny mahafeno ny fepetra takian'ny micro sy nano amin'ny chips IC.

Mba hamahana ireo fanamby ireo dia ilaina maika ny fampivoarana ny fomba fanaraha-maso an-tserasera sy amin'ny fotoana tena izy ho an'ny kalitao kristaly, miaraka amin'ny fanatsarana ny rafitra fanaraha-maso mba hahazoana antoka ny famokarana monocrystals lehibe azo antoka sy avo lenta ho ampiasaina amin'ny circuit integrated.