ചൈന വേഫർ നിർമ്മാതാക്കൾ, വിതരണക്കാർ, ഫാക്ടറി
എന്താണ് അർദ്ധചാലക വേഫർ?
ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെയും (ഐസി) മറ്റ് ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെയും നിർമ്മാണത്തിനുള്ള അടിത്തറയായി വർത്തിക്കുന്ന അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയലിൻ്റെ നേർത്തതും വൃത്താകൃതിയിലുള്ളതുമായ സ്ലൈസാണ് അർദ്ധചാലക വേഫർ. വിവിധ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്ന പരന്നതും ഏകീകൃതവുമായ പ്രതലമാണ് വേഫർ നൽകുന്നത്.
ആവശ്യമുള്ള അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെ ഒരു വലിയ ക്രിസ്റ്റൽ വളർത്തുക, ഡയമണ്ട് സോ ഉപയോഗിച്ച് ക്രിസ്റ്റലിനെ നേർത്ത വേഫറുകളായി മുറിക്കുക, തുടർന്ന് ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളോ മാലിന്യങ്ങളോ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി വേഫറുകൾ മിനുക്കി വൃത്തിയാക്കുക എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ഘട്ടങ്ങൾ വേഫർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വേഫറുകൾക്ക് വളരെ പരന്നതും മിനുസമാർന്നതുമായ ഉപരിതലമുണ്ട്, ഇത് തുടർന്നുള്ള നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾക്ക് നിർണായകമാണ്.
വേഫറുകൾ തയ്യാറാക്കിയാൽ, ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ സങ്കീർണ്ണമായ പാറ്റേണുകളും പാളികളും സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി, എച്ചിംഗ്, ഡിപ്പോസിഷൻ, ഡോപ്പിംഗ് തുടങ്ങിയ അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളുടെ ഒരു പരമ്പരയ്ക്ക് അവ വിധേയമാകുന്നു. ഒന്നിലധികം ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളോ മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളോ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഈ പ്രക്രിയകൾ ഒരൊറ്റ വേഫറിൽ ഒന്നിലധികം തവണ ആവർത്തിക്കുന്നു.
ഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്രക്രിയ പൂർത്തിയായ ശേഷം, മുൻനിർവചിച്ച ലൈനുകളിൽ വേഫർ ഡൈസ് ചെയ്ത് വ്യക്തിഗത ചിപ്പുകൾ വേർതിരിക്കുന്നു. വേർതിരിച്ച ചിപ്പുകൾ പിന്നീട് അവയെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന് വൈദ്യുത കണക്ഷനുകൾ നൽകുന്നതിനുമായി പാക്കേജുചെയ്തിരിക്കുന്നു.
വേഫറിലെ വ്യത്യസ്ത മെറ്റീരിയലുകൾ
അർദ്ധചാലക വേഫറുകൾ പ്രാഥമികമായി നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കണിൽ നിന്നാണ്, അതിൻ്റെ സമൃദ്ധി, മികച്ച വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ, സാധാരണ അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളുമായുള്ള അനുയോജ്യത എന്നിവ കാരണം. എന്നിരുന്നാലും, നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ആവശ്യകതകളും അനുസരിച്ച്, വേഫറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ മറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളും ഉപയോഗിക്കാം. ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇതാ:
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) പരമ്പരാഗത വസ്തുക്കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മികച്ച ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ പ്രദാനം ചെയ്യുന്ന വിശാലമായ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലക വസ്തുവാണ്. കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനിടയിൽ വ്യതിരിക്തമായ ഉപകരണങ്ങളുടെയും മൊഡ്യൂളുകളുടെയും മുഴുവൻ സിസ്റ്റങ്ങളുടെയും വലുപ്പവും ഭാരവും കുറയ്ക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.
SiC യുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ:
- -വൈഡ് ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ്:SiC യുടെ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് സിലിക്കണിൻ്റെ മൂന്നിരട്ടിയാണ്, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ 400 ° C വരെ പ്രവർത്തിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
- -ഉയർന്ന ക്രിട്ടിക്കൽ ബ്രേക്ക്ഡൗൺ ഫീൽഡ്:സിലിക്കണിൻ്റെ പത്തിരട്ടി വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തെ ചെറുക്കാൻ SiC ന് കഴിയും, ഇത് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
- - ഉയർന്ന താപ ചാലകത:SiC താപം കാര്യക്ഷമമായി പുറന്തള്ളുന്നു, ഉപകരണങ്ങളെ ഒപ്റ്റിമൽ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് താപനില നിലനിർത്താനും അവയുടെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും സഹായിക്കുന്നു.
- ഉയർന്ന സാച്ചുറേഷൻ ഇലക്ട്രോൺ ഡ്രിഫ്റ്റ് വേഗത:സിലിക്കണിൻ്റെ ഇരട്ടി ഡ്രിഫ്റ്റ് വേഗത ഉപയോഗിച്ച്, SiC ഉയർന്ന സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസികൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണത്തിൻ്റെ മിനിയേച്ചറൈസേഷനെ സഹായിക്കുന്നു.
അപേക്ഷകൾ:
-
-പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ്:ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ്, ഉയർന്ന കറൻ്റ്, ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന ആവൃത്തി എന്നിവയിൽ SiC പവർ ഉപകരണങ്ങൾ മികച്ചതാണ്, ഇത് ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയെ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, ചാർജിംഗ് സ്റ്റേഷനുകൾ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സംവിധാനങ്ങൾ, റെയിൽ ഗതാഗതം, സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡുകൾ എന്നിവയിൽ അവ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
-
-മൈക്രോവേവ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്:വയർലെസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിന്, പ്രത്യേകിച്ച് 5G ബേസ് സ്റ്റേഷനുകൾക്ക് SiC അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള GaN RF ഉപകരണങ്ങൾ നിർണായകമാണ്. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ SiC-യുടെ മികച്ച താപ ചാലകതയെ GaN-ൻ്റെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി, ഉയർന്ന-പവർ RF ഔട്ട്പുട്ടുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് അടുത്ത തലമുറയിലെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ടെലികോം നെറ്റ്‌വർക്കുകൾക്ക് തിരഞ്ഞെടുക്കാവുന്ന തിരഞ്ഞെടുപ്പാക്കി മാറ്റുന്നു.
ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് (GaN)വലിയ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ്, ഉയർന്ന താപ ചാലകത, ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ സാച്ചുറേഷൻ ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗം, മികച്ച ബ്രേക്ക്ഡൗൺ ഫീൽഡ് സവിശേഷതകൾ എന്നിവയുള്ള മൂന്നാം തലമുറ വൈഡ് ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയലാണ്. എൽഇഡി എനർജി-സേവിംഗ് ലൈറ്റിംഗ്, ലേസർ പ്രൊജക്ഷൻ ഡിസ്പ്ലേകൾ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡുകൾ, 5G കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് തുടങ്ങിയ ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി, ഹൈ-സ്പീഡ്, ഹൈ-പവർ മേഖലകളിൽ GaN ഉപകരണങ്ങൾക്ക് വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുണ്ട്.
ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് (GaAs)ഉയർന്ന ആവൃത്തി, ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റി, ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്പുട്ട്, കുറഞ്ഞ ശബ്ദം, നല്ല രേഖീയത എന്നിവയ്ക്ക് പേരുകേട്ട ഒരു അർദ്ധചാലക വസ്തുവാണ്. ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്, മൈക്രോ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിൽ, എൽഇഡി (ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകൾ), എൽഡി (ലേസർ ഡയോഡുകൾ), ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ GaAs സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൈക്രോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിൽ, MESFET-കൾ (മെറ്റൽ-സെമികണ്ടക്റ്റർ ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ), HEMT-കൾ (ഹൈ ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ), HBT-കൾ (ഹെറ്ററോജംഗ്ഷൻ ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ), IC-കൾ (ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ), മൈക്രോവേവ് ഡയോഡുകൾ, ഹാൾ ഇഫക്റ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ അവർ ജോലി ചെയ്യുന്നു.
ഇൻഡിയം ഫോസ്ഫൈഡ് (InP)ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റി, മികച്ച റേഡിയേഷൻ പ്രതിരോധം, വിശാലമായ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് എന്നിവയ്ക്ക് പേരുകേട്ട പ്രധാനപ്പെട്ട III-V സംയുക്ത അർദ്ധചാലകങ്ങളിലൊന്നാണ്. ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്, മൈക്രോ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായങ്ങളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
