Эпитаксиалды және диффузиялық вафлилердің айырмашылығы неде?

Эпитаксиалды да, диффузиялық пластиналар да жартылай өткізгіштерді өндіруде маңызды материалдар болып табылады, бірақ олар өндіру процестерінде және мақсатты қолдануда айтарлықтай ерекшеленеді. Бұл мақалада осы вафли түрлері арасындағы негізгі айырмашылықтар қарастырылады.

1. Дайындау процесі:

Эпитаксиалды пластиналарбір кристалды кремний субстратында жартылай өткізгіш материалдың бір немесе бірнеше қабаттарын өсіру арқылы өндіріледі. Бұл өсу процесі әдетте химиялық бу тұндыру (CVD) немесе молекулалық сәулелік эпитаксис (MBE) әдістерін қолданады. Эпитаксиалды қабат қажетті электрлік қасиеттерге қол жеткізу үшін арнайы қоспа түрлерімен және концентрацияларымен бейімделуі мүмкін.

Диффузиялық пластиналар, керісінше, диффузиялық процесс арқылы кремний субстратына қоспа атомдарын енгізу арқылы жасалады. Бұл процесс әдетте жоғары температурада жүреді, бұл қоспалардың кремний торына диффузиялануына мүмкіндік береді. Диффузиялық пластиналардағы қоспа концентрациясы мен тереңдік профилі диффузия уақыты мен температурасын реттеу арқылы бақыланады.

2. Қолданбалар:

Эпитаксиалды пластиналарнегізінен жоғары жиілікті транзисторлар, оптоэлектронды құрылғылар және интегралдық схемалар сияқты өнімділігі жоғары жартылай өткізгіш құрылғыларда қолданылады. Theэпитаксиалды қабатБұл қолданбалар үшін өте маңызды тасымалдаушының жоғары ұтқырлығы және ақаулардың төмен тығыздығы сияқты жоғары электрлік сипаттамаларды ұсынады.

Диффузиялық пластиналар негізінен төмен вольтты MOSFET және CMOS интегралды схемалары сияқты төмен қуатты, үнемді жартылай өткізгіш құрылғыларда қолданылады. Диффузияның қарапайым және арзан өндіріс процесі оны осы қолданбалар үшін қолайлы етеді.

3. Өнімділік айырмашылықтары:

Эпитаксиалды пластиналарәдетте диффузиялық пластиналармен салыстырғанда жоғары электрлік қасиеттерді көрсетеді, соның ішінде тасымалдаушының жоғары қозғалғыштығы, ақаулардың төмен тығыздығы және жақсартылған термиялық тұрақтылық. Бұл артықшылықтар оларды өнімділігі жоғары қолданбалар үшін тамаша етеді.

Диффузиялық пластиналар эпитаксиалды аналогтарымен салыстырғанда аздап төмен электрлік қасиеттерге ие болуы мүмкін, бірақ олардың өнімділігі көптеген қолданбалар үшін жеткілікті. Сонымен қатар, олардың төмен өндірістік құны оларды қуатты аз және шығынды қажет ететін қолданбалар үшін бәсекеге қабілетті таңдауға айналдырады.

4. Өндіріс құны:

Жасалуыэпитаксиалды пластиналаркүрделі жабдықтар мен озық технологияларды қажет ететін салыстырмалы түрде күрделі. Демек,эпитаксиалды пластиналарөндіруге қарағанда қымбатырақ.

Диффузиялық пластиналар, керісінше, оңай қол жетімді жабдықтар мен технологияларды пайдаланатын қарапайым дайындау процесін қамтиды, нәтижесінде өндіріс құны төмен болады.

5. Қоршаған ортаға әсері:

Өндіріс процесіэпитаксиалды пластиналарқауіпті химиялық заттарды пайдалану және жоғары температурада өңдеу нәтижесінде көбірек қалдықтар мен ластаушы заттарды тудыруы мүмкін.

Салыстырмалы түрде диффузиялық пластинаны өндіру қоршаған ортаға аз әсер етеді, өйткені оған төмен температура мен аз химиялық заттарды қолдану арқылы қол жеткізуге болады.

Қорытынды:

Эпитаксиалдыжәне диффузиялық пластиналар дайындау процесі, қолдану аймағы, өнімділігі, құны және қоршаған ортаға әсері бойынша ерекше сипаттамаларға ие. Вафлидің осы екі түрі арасындағы таңдау нақты қолданба талаптары мен бюджеттік шектеулерге байланысты.