Каква е разликата между епитаксиални и дифузни пластини

Както епитаксиалните, така и дифузните пластини са основни материали в производството на полупроводници, но те се различават значително в процесите на производство и целевите приложения. Тази статия разглежда ключовите разлики между тези видове вафли.

1. Процес на производство:

Епитаксиални пластинисе произвеждат чрез отглеждане на един или повече слоя полупроводников материал върху монокристален силициев субстрат. Този процес на растеж обикновено използва техники за химическо отлагане на пари (CVD) или молекулярно-лъчева епитаксия (MBE). Епитаксиалният слой може да бъде пригоден със специфични видове допинг и концентрации, за да се постигнат желаните електрически свойства.

Дифузните пластини, от друга страна, се произвеждат чрез въвеждане на атоми на добавката в силициевия субстрат чрез процес на дифузия. Този процес обикновено протича при високи температури, което позволява на добавките да дифундират в силициевата решетка. Концентрацията на добавката и профилът на дълбочина в дифузните пластини се контролират чрез регулиране на времето и температурата на дифузия.

2. Приложения:

Епитаксиални пластинисе използват предимно във високопроизводителни полупроводникови устройства като високочестотни транзистори, оптоелектронни устройства и интегрални схеми. Theепитаксиален слойпредлага превъзходни електрически характеристики като по-висока мобилност на носителя и по-ниска плътност на дефектите, които са от решаващо значение за тези приложения.

Дифузните пластини се използват предимно в нискоенергийни, рентабилни полупроводникови устройства като MOSFET с ниско напрежение и CMOS интегрални схеми. По-простият и по-евтин процес на производство на дифузия го прави подходящ за тези приложения.

3. Разлики в производителността:

Епитаксиални пластиникато цяло показват превъзходни електрически свойства в сравнение с дифузните пластини, включително по-висока мобилност на носителя, по-ниска плътност на дефектите и повишена термична стабилност. Тези предимства ги правят идеални за приложения с висока производителност.

Въпреки че дифузните пластини могат да имат малко по-лоши електрически свойства в сравнение с техните епитаксиални двойници, тяхната производителност е достатъчна за много приложения. Освен това по-ниските им производствени разходи ги правят конкурентен избор за приложения с ниска мощност и чувствителни към разходите.

4. Производствени разходи:

Измислянето наепитаксиални пластиние сравнително сложен, изискващ сложно оборудване и модерни технологии. Следователно,епитаксиални пластинипо своята същност са по-скъпи за производство.

Дифузните вафли, обратно, включват по-опростен производствен процес, който използва лесно достъпно оборудване и технологии, което води до по-ниски производствени разходи.

5. Въздействие върху околната среда:

Процесът на производство наепитаксиални пластиниможе потенциално да генерира повече отпадъци и замърсители поради използването на опасни химикали и обработка при висока температура.

Дифузното производство на вафли има сравнително по-малко въздействие върху околната среда, тъй като може да се постигне с по-ниски температури и по-малко химикали.

Заключение:

Епитаксиалени дифузните вафли притежават различни характеристики по отношение на производствен процес, области на приложение, производителност, цена и въздействие върху околната среда. Изборът между тези два вида вафли зависи до голяма степен от специфичните изисквания на приложението и бюджетните ограничения.