Täiesti uus ehtne originaal IC laos Elektroonilised komponendid Ic Chip Support BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Miks räni kiipide jaoks?Kas on materjale, millega seda tulevikus asendada?
Laastude tooraineks on vahvlid, mis koosnevad ränist.On eksiarvamus, et "liivast saab laastude valmistamiseks", kuid see pole nii.Liiva peamine keemiline komponent on ränidioksiid, klaasi ja vahvlite peamine keemiline komponent on samuti ränidioksiid.Erinevus seisneb aga selles, et klaas on polükristalliline räni ja liiva kõrgel temperatuuril kuumutamisel saadakse polükristalliline räni.Vahvlid seevastu on monokristalliline räni ja kui need on valmistatud liivast, tuleb need polükristallilisest ränist edasi muuta monokristalliliseks räniks.

Mis täpselt on räni ja miks saab sellest laastude valmistada, seda paljastame selles artiklis ükshaaval.

Esimene asi, mida peame mõistma, on see, et ränimaterjal ei ole otsene hüpe kiibi etapile, räni rafineeritakse kvartsliivast elemendist räni, ränielemendi prootoniarv kui elemendil alumiinium ühe võrra rohkem, kui elementi fosforit ühe võrra vähem. , see pole mitte ainult kaasaegsete elektrooniliste arvutusseadmete materiaalne alus, vaid ka maavälist elu otsivad inimesed üks peamisi võimalikke elemente.Tavaliselt saab räni puhastamisel ja rafineerimisel (99,999%) valmistada sellest ränivahvlid, mis seejärel vahvliteks lõigatakse.Mida õhem on vahvel, seda madalam on kiibi valmistamise hind, kuid seda kõrgemad on nõuded kiibi protsessile.

Kolm olulist sammu räni vahvliteks muutmisel

Täpsemalt võib räni vahvliteks muutmise jagada kolmeks etapiks: räni rafineerimine ja puhastamine, räni monokristalli kasvatamine ja vahvlite moodustamine.

Looduses leidub räni üldiselt silikaadi või ränidioksiidi kujul liivas ja kruusas.Tooraine asetatakse 2000°C juures ja süsinikuallika juuresolekul elektrikaarahju ning kõrget temperatuuri kasutatakse ränidioksiidi reageerimiseks süsinikuga (SiO2 + 2C = Si + 2CO), et saada metallurgilise kvaliteediga räni ( puhtus umbes 98%).See puhtus ei ole aga elektroonikakomponentide valmistamiseks piisav, seetõttu tuleb seda täiendavalt puhastada.Purustatud metallurgilise kvaliteediga räni klooritakse gaasilise vesinikkloriidiga, et saada vedel silaan, mis seejärel destilleeritakse ja keemiliselt redutseeritakse protsessiga, mis annab kõrge puhtusastmega polüräni 99,9999999999% puhtusega elektroonilise ränina.

Niisiis, kuidas saada polükristallilisest ränist monokristalliline räni?Kõige levinum meetod on otsetõmbemeetod, kus polüräni asetatakse kvartstiiglisse ja kuumutatakse temperatuurini 1400 °C, mida hoitakse perifeerias, mille tulemusena tekib polüräni sulam.Loomulikult eelneb sellele seemnekristalli sissekastmine ja tõmbevarras kandmine seemnekristalli vastupidises suunas, samal ajal aeglaselt ja vertikaalselt ränisulast ülespoole tõmmates.Polükristalliline ränisula kleepub idukristalli põhja külge ja kasvab ülespoole idukristallvõre suunas, mis pärast väljatõmbamist ja jahutamist kasvab üksikkristallvardaks, millel on sama võre orientatsioon kui sisemisel idukristallil.Lõpuks trummeldatakse, lõigatakse, lihvitakse, faasitakse ja poleeritakse ühekristallplaadid, et saada ülitähtsaid vahvleid.

Sõltuvalt lõike suurusest võib ränivahvleid klassifitseerida 6", 8", 12" ja 18".Mida suurem on vahvli suurus, seda rohkem saab igast vahvlist välja lõigata ja seda väiksem on kiibi maksumus.
2.Kolm olulist sammu räni vahvliteks muutmisel

Täpsemalt võib räni vahvliteks muutmise jagada kolmeks etapiks: räni rafineerimine ja puhastamine, räni monokristalli kasvatamine ja vahvlite moodustamine.

Looduses leidub räni üldiselt silikaadi või ränidioksiidi kujul liivas ja kruusas.Tooraine asetatakse 2000°C juures ja süsinikuallika juuresolekul elektrikaarahju ning kõrget temperatuuri kasutatakse ränidioksiidi reageerimiseks süsinikuga (SiO2 + 2C = Si + 2CO), et saada metallurgilise kvaliteediga räni ( puhtus umbes 98%).See puhtus ei ole aga elektroonikakomponentide valmistamiseks piisav, seetõttu tuleb seda täiendavalt puhastada.Purustatud metallurgilise kvaliteediga räni klooritakse gaasilise vesinikkloriidiga, et saada vedel silaan, mis seejärel destilleeritakse ja keemiliselt redutseeritakse protsessiga, mis annab kõrge puhtusastmega polüräni 99,9999999999% puhtusega elektroonilise ränina.

Niisiis, kuidas saada polükristallilisest ränist monokristalliline räni?Kõige levinum meetod on otsetõmbemeetod, kus polüräni asetatakse kvartstiiglisse ja kuumutatakse temperatuurini 1400 °C, mida hoitakse perifeerias, mille tulemusena tekib polüräni sulam.Loomulikult eelneb sellele seemnekristalli sissekastmine ja tõmbevarras kandmine seemnekristalli vastupidises suunas, samal ajal aeglaselt ja vertikaalselt ränisulast ülespoole tõmmates.Polükristalliline ränisula kleepub idukristalli põhja külge ja kasvab ülespoole idukristallvõre suunas, mis pärast väljatõmbamist ja jahutamist kasvab üksikkristallvardaks, millel on sama võre orientatsioon kui sisemisel idukristallil.Lõpuks trummeldatakse, lõigatakse, lihvitakse, faasitakse ja poleeritakse ühekristallplaadid, et saada ülitähtsaid vahvleid.

Sõltuvalt lõike suurusest võib ränivahvleid klassifitseerida 6", 8", 12" ja 18".Mida suurem on vahvli suurus, seda rohkem saab igast vahvlist välja lõigata ja seda väiksem on kiibi maksumus.

Miks on räni kiipide valmistamiseks sobivaim materjal?

Kiibimaterjalina saab teoreetiliselt kasutada kõiki pooljuhte, kuid peamised põhjused, miks räni on kiipide valmistamiseks sobivaim materjal, on järgmised.

1, vastavalt maakera elementide sisalduse järjestusele: hapnik > räni > alumiinium > raud > kaltsium > naatrium > kaalium ...... on näha, et räni on teisel kohal, sisaldus on tohutu, mis võimaldab ka kiip, et oleks peaaegu ammendamatu toorainevaru.

2, ränielemendi keemilised omadused ja materjaliomadused on väga stabiilsed, varaseim transistor on pooljuhtmaterjalide germaaniumi kasutamine, kuid kuna temperatuur ületab 75 ℃, on juhtivus suur muutus, mis tehakse pärast vastupidist PN-siirde. germaaniumi lekkevool kui räni, seega on ränielemendi valimine kiibi materjaliks sobivam;

3, ränielementide puhastustehnoloogia on küps ja odav, tänapäeval võib räni puhastamine ulatuda 99,9999999999% -ni.

4, ränimaterjal ise on mittetoksiline ja kahjutu, mis on ka üks olulisi põhjusi, miks see valitakse laastude tootmismaterjaliks.