Koks skirtumas tarp epitaksinių ir difuzinių plokštelių?

Tiek epitaksinės, tiek difuzinės plokštelės yra pagrindinės medžiagos puslaidininkių gamyboje, tačiau jos labai skiriasi gamybos procesais ir tikslinėmis programomis. Šiame straipsnyje nagrinėjami pagrindiniai šių plokštelių tipų skirtumai.

1. Gamybos procesas:

Epitaksinės plokštelėsyra gaminami auginant vieną ar kelis puslaidininkinės medžiagos sluoksnius ant vieno kristalo silicio pagrindo. Šiam augimo procese paprastai naudojami cheminio nusodinimo garais (CVD) arba molekulinio pluošto epitaksijos (MBE) metodai. Norint pasiekti norimas elektrines savybes, epitaksinis sluoksnis gali būti pritaikytas tam tikriems dopingo tipams ir koncentracijoms.

Kita vertus, difuzinės plokštelės gaminamos difuzijos būdu įvedant legiravimo atomus į silicio substratą. Šis procesas paprastai vyksta esant aukštai temperatūrai, todėl priedai gali išsisklaidyti į silicio gardelę. Degalų koncentracija ir gylio profilis išsklaidytose plokštelėse yra kontroliuojami reguliuojant difuzijos laiką ir temperatūrą.

2. Programos:

Epitaksinės plokštelėsdaugiausia naudojami didelio našumo puslaidininkiniuose įrenginiuose, tokiuose kaip aukšto dažnio tranzistoriai, optoelektroniniai įrenginiai ir integriniai grandynai. Theepitaksinis sluoksnissiūlo puikias elektrines charakteristikas, pvz., didesnį nešiklio mobilumą ir mažesnį defektų tankį, kurie yra labai svarbūs šioms reikmėms.

Išsklaidytos plokštelės dažniausiai naudojamos mažos galios, ekonomiškuose puslaidininkiniuose įrenginiuose, tokiuose kaip žemos įtampos MOSFET ir CMOS integriniai grandynai. Dėl paprastesnio ir pigesnio difuzijos gamybos proceso jis tinkamas šioms reikmėms.

3. Našumo skirtumai:

Epitaksinės plokštelėspaprastai pasižymi geresnėmis elektrinėmis savybėmis, palyginti su difuzinėmis plokštelėmis, įskaitant didesnį nešiklio mobilumą, mažesnį defektų tankį ir didesnį šiluminį stabilumą. Dėl šių privalumų jie idealiai tinka didelio našumo programoms.

Nors išsklaidytos plokštelės gali turėti šiek tiek prastesnių elektrinių savybių, palyginti su jų epitaksiniais analogais, jų veikimo pakanka daugeliui pritaikymų. Be to, dėl mažesnės gamybos sąnaudos jie yra konkurencingas pasirinkimas mažos galios ir sąnaudoms jautrioms programoms.

4. Gamybos kaina:

Gamyba išepitaksinės plokštelėsyra gana sudėtingas, reikalaujantis sudėtingos įrangos ir pažangių technologijų. Vadinasi,epitaksinės plokštelėsiš prigimties yra brangesni gaminti.

Išsklaidytos plokštelės, atvirkščiai, apima paprastesnį gamybos procesą, kuriame naudojama lengvai prieinama įranga ir technologijos, todėl gamybos sąnaudos yra mažesnės.

5. Poveikis aplinkai:

Gamybos procesasepitaksinės plokštelėsdėl pavojingų cheminių medžiagų naudojimo ir apdorojimo aukštoje temperatūroje gali susidaryti daugiau atliekų ir teršalų.

Palyginti su išsklaidytų plokštelių gamyba, poveikis aplinkai yra mažesnis, nes jį galima pasiekti naudojant žemesnę temperatūrą ir mažiau cheminių medžiagų.

Išvada:

Epitaksinisir išsklaidytos plokštelės turi skirtingas savybes, susijusias su gamybos procesu, taikymo sritimis, našumu, kaina ir poveikiu aplinkai. Pasirinkimas tarp šių dviejų plokštelių tipų labai priklauso nuo konkrečių taikymo reikalavimų ir biudžeto apribojimų.