Kodėl puslaidininkinėms medžiagoms gaminti reikia naudoti labai grynus silicio miltelius?
Ankstyvosios puslaidininkinės medžiagos buvo pagamintos iš germanio, nes silicio valymo technologija nebuvo subrendusi. Pirmieji integriniai grandynai buvo sukurti ant germanio. Yra keletas galimų priežasčių, kodėl puslaidininkinėms medžiagoms gaminti naudojami labai gryni silicio milteliai. Žemės plutoje yra daug silicio. Remiantis šiuo metu naudojamu puslaidininkiniu siliciu, jei vis tiek naudosime germanį, planetoje gali būti nedaug germanio (neturiu tikslaus skaičiaus).
Silicio ir silicio dioksido sąsaja. Didelio grynumo silicio miltelių sąsajos savybės yra geros. Palyginti su kitų puslaidininkinių medžiagų oksido sluoksnio sąsaja, silicio ir silicio dioksido sąsaja yra tobula. Tobulėjant technologijoms, sąsajos defektų valdymas tampa vis geresnis. Pavyzdžiui, pakeitus švarų kambarį, defektų poveikis buvo nedidelis. Tuo pačiu metu, kai įpurškiama priemaišų, silicio dioksidas gali veikti kaip apsauginis sluoksnis, efektyviai blokuojantis fosforą, borą ir kitas priemaišas. Antra, labai gryni silicio milteliai yra labai stabili izoliacinė medžiaga (jos energijos tarpas yra apie 9eV, nežinau, ar gerai atsimenu), o germanio dioksidas yra ne tik nestabilus esant aukštai temperatūrai, bet ir tirpsta vandenyje, o silicio dioksidas tokios problemos neturi; Didelis silicio dioksido energijos tarpas sumažins nuotėkio reologiją (žinoma, jei oksido sluoksnis yra per plonas, nuotėkio srovė padidės).
Palyginti su germaniu, didelio grynumo silicio milteliai turi didesnį tarpą, todėl gali atlaikyti aukštesnę darbinę temperatūrą ir platesnį priemaišų dopingo spektrą. Silicis taip pat turi didesnę gedimo įtampą. Ankstesni puslaidininkiniai įtaisai yra pagaminti iš germanio, brandžios technologijos, greitesnio perjungimo atsako. Bet tai kainuoja daug pinigų. Kapitalistai pasirinko silicį, o daugelis mokslininkų pradėjo daryti silicio proveržius. Žinoma, tai susiję su daugeliu gerų silicio savybių, tokių kaip didelės atsargos ir stabilus veikimas. Kitas privalumas yra tai, kad silicio dioksidas yra natūralus izoliatorius ir gali būti naudojamas tiesiogiai kaip tarpinis sluoksnis po terminio apdorojimo.
Labai gryni silicio milteliai, kuriuose yra 99% (2N), 99,9% (3N), 99,99% (4N) silicio, deguonies, anglies, fosforo, sieros ir metalo priemaišų yra labai mažai, todėl jie gali patenkinti pramoninio proceso poreikius su aukštais priemaišų reikalavimais ir užpildykite spragą didelio grynumo pramoninių silicio miltelių Kinijoje srityje. Aeronautikos/automobilių aliuminio lydiniai, titano lydiniai, vario lydiniai, didelio našumo silicio nitridas ir anglis ...
Pasaulyje didelio grynumo ir didelio grynumo silicio miltelių medžiagų gamyboje vis dar dominuoja JAV, Vokietija, Japonija ir Pietų Korėja. Paskatinę vyriausybės politiką ir didelę finansinę paramą, pasikliaudami savarankiškai pastatytomis elektrinėmis, lengvatinėmis elektros kainomis, fiskalinėmis ir mokesčių subsidijomis bei kita politikos parama, mes skyrėme vienodą dėmesį technologinei pertvarkai ir pajėgumų plėtrai.
