Componentes electrónicos de stock de IC orixinais e novos, soporte de chip IC, servizo BOM DS90UB953TRHBRQ1

1.Por que silicio para chips?Existen materiais que poidan substituílo no futuro?
A materia prima para os chips son as obleas, que están compostas por silicio.Hai unha idea errónea de que "a area pode usarse para facer chips", pero non é así.O principal compoñente químico da area é o dióxido de silicio, e o principal compoñente químico do vidro e das obleas tamén é o dióxido de silicio.A diferenza, con todo, é que o vidro é silicio policristalino, e quentar area a altas temperaturas produce silicio policristalino.As obleas, pola súa banda, son silicio monocristalino e, se están feitas a partir da area, deben transformarse aínda máis de silicio policristalino a silicio monocristalino.

Que é exactamente o silicio e por que se pode usar para facer chips, desvelarémolo neste artigo un por un.

O primeiro que debemos entender é que o material de silicio non é un salto directo ao paso do chip, o silicio refírase a partir de area de cuarzo fóra do elemento silicio, o número de protóns do elemento de silicio que o elemento aluminio un máis, que o elemento fósforo un menos. , non só é a base material dos modernos dispositivos informáticos electrónicos senón tamén as persoas que buscan vida extraterrestre un dos elementos básicos posibles.Normalmente, cando o silicio se purifica e refina (99,999%), pódese fabricar en obleas de silicio, que despois se cortan en obleas.Canto máis delgada sexa a oblea, menor será o custo de fabricación do chip, pero maiores serán os requisitos para o proceso de chip.

Tres pasos importantes para converter o silicio en obleas

En concreto, a transformación de silicio en obleas pódese dividir en tres pasos: refinado e purificación de silicio, crecemento de silicio monocristal e formación de obleas.

Na natureza, o silicio atópase xeralmente en forma de silicato ou dióxido de silicio en area e grava.A materia prima colócase nun forno de arco eléctrico a 2000 °C e en presenza dunha fonte de carbono, e a alta temperatura utilízase para reaccionar dióxido de silicio co carbono (SiO2 + 2C = Si + 2CO) para obter silicio de calidade metalúrxica ( pureza ao redor do 98%).Non obstante, esta pureza non é suficiente para a preparación de compoñentes electrónicos, polo que hai que purificalo máis.O silicio de grao metalúrxico triturado cúrase con cloruro de hidróxeno gasoso para producir silano líquido, que despois se destila e redúcese quimicamente mediante un proceso que produce polisilicio de alta pureza cunha pureza do 99,9999999999 % como silicio de calidade electrónica.

Entón, como se obtén o silicio monocristalino do silicio policristalino?O método máis común é o método de tracción directa, onde o polisilicio se coloca nun crisol de cuarzo e se quenta cunha temperatura de 1400 °C mantida na periferia, o que produce un fundido de polisilicio.Por suposto, isto vai precedido de mergullar nel un cristal de semente e facer que a varilla de debuxo leve o cristal de semente na dirección oposta mentres o tira lenta e verticalmente cara arriba desde o fundido de silicio.O fundido de silicio policristalino adhírese ao fondo do cristal de semente e crece cara arriba na dirección da rede cristalina de semente, que despois de ser retirada e arrefriada crece nunha única barra de cristal coa mesma orientación da rede que o cristal de semente interior.Finalmente, as obleas de cristal único son volteadas, cortadas, moídas, achaflanadas e pulidas para producir as obleas máis importantes.

Dependendo do tamaño de corte, as obleas de silicio pódense clasificar en 6", 8", 12" e 18".Canto maior sexa o tamaño da oblea, máis chips pódense cortar de cada oblea e menor será o custo por chip.
2.Tres pasos importantes na transformación do silicio en obleas

En concreto, a transformación de silicio en obleas pódese dividir en tres pasos: refinado e purificación de silicio, crecemento de silicio monocristal e formación de obleas.

Na natureza, o silicio atópase xeralmente en forma de silicato ou dióxido de silicio en area e grava.A materia prima colócase nun forno de arco eléctrico a 2000 °C e en presenza dunha fonte de carbono, e a alta temperatura utilízase para reaccionar dióxido de silicio co carbono (SiO2 + 2C = Si + 2CO) para obter silicio de calidade metalúrxica ( pureza arredor do 98%).Non obstante, esta pureza non é suficiente para a preparación de compoñentes electrónicos, polo que hai que purificalo máis.O silicio de grao metalúrxico triturado cúrase con cloruro de hidróxeno gasoso para producir silano líquido, que despois se destila e redúcese quimicamente mediante un proceso que produce polisilicio de alta pureza cunha pureza do 99,9999999999 % como silicio de calidade electrónica.

Entón, como se obtén o silicio monocristalino do silicio policristalino?O método máis común é o método de tracción directa, onde o polisilicio se coloca nun crisol de cuarzo e se quenta cunha temperatura de 1400 °C mantida na periferia, o que produce un fundido de polisilicio.Por suposto, isto vai precedido de mergullar nel un cristal de semente e facer que a varilla de debuxo leve o cristal de semente na dirección oposta mentres o tira lenta e verticalmente cara arriba desde o fundido de silicio.O fundido de silicio policristalino adhírese ao fondo do cristal de semente e crece cara arriba na dirección da rede cristalina de semente, que despois de ser retirada e arrefriada crece nunha única barra de cristal coa mesma orientación da rede que o cristal de semente interior.Finalmente, as obleas de cristal único son volteadas, cortadas, moídas, achaflanadas e pulidas para producir as obleas máis importantes.

Dependendo do tamaño de corte, as obleas de silicio pódense clasificar en 6", 8", 12" e 18".Canto maior sexa o tamaño da oblea, máis chips pódense cortar de cada oblea e menor será o custo por chip.

Por que o silicio é o material máis axeitado para facer chips?

Teoricamente, todos os semicondutores poden usarse como materiais de chip, pero as principais razóns polas que o silicio é o material máis axeitado para fabricar chips son as seguintes.

1, segundo a clasificación do contido elemental da terra, en orde: osíxeno > silicio > aluminio > ferro > calcio > sodio > potasio ...... pode ver que o silicio ocupa o segundo lugar, o contido é enorme, o que tamén permite que o chip para ter unha oferta case inesgotable de materias primas.

2, as propiedades químicas do elemento de silicio e as propiedades do material son moi estables, o transistor máis antigo é o uso de materiais semicondutores xermanio para facer, pero debido a que a temperatura supera os 75 ℃, a condutividade será un gran cambio, feita nunha unión PN despois do inverso. corrente de fuga de xermanio que de silicio, polo que a selección do elemento de silicio como material de chip é máis apropiada;

3, a tecnoloxía de purificación de elementos de silicio é madura e de baixo custo, hoxe en día a purificación de silicio pode alcanzar o 99,9999999999%.

4, o material de silicio en si non é tóxico e inofensivo, o que tamén é un dos motivos importantes polos que se elixe como material de fabricación de chips.