Produttori, fornitori, fabbrica di wafer in Cina
Cos'è il wafer semiconduttore?
Un wafer semiconduttore è una sottile fetta rotonda di materiale semiconduttore che funge da base per la fabbricazione di circuiti integrati (IC) e altri dispositivi elettronici. Il wafer fornisce una superficie piana e uniforme su cui sono costruiti vari componenti elettronici.
Il processo di produzione dei wafer prevede diverse fasi, tra cui la crescita di un grande cristallo singolo del materiale semiconduttore desiderato, il taglio del cristallo in wafer sottili utilizzando una sega diamantata, quindi la lucidatura e la pulizia dei wafer per rimuovere eventuali difetti superficiali o impurità. I wafer risultanti hanno una superficie estremamente piatta e liscia, che è fondamentale per i successivi processi di fabbricazione.
Una volta preparati, i wafer vengono sottoposti a una serie di processi di produzione dei semiconduttori, come fotolitografia, incisione, deposizione e drogaggio, per creare gli intricati modelli e strati necessari per costruire componenti elettronici. Questi processi vengono ripetuti più volte su un singolo wafer per creare più circuiti integrati o altri dispositivi.
Una volta completato il processo di fabbricazione, i singoli chip vengono separati tagliando il wafer lungo linee predefinite. I chip separati vengono poi confezionati per proteggerli e fornire collegamenti elettrici per l'integrazione nei dispositivi elettronici.
Materiali diversi su wafer
I wafer semiconduttori sono realizzati principalmente in silicio monocristallino per la sua abbondanza, le eccellenti proprietà elettriche e la compatibilità con i processi di produzione di semiconduttori standard. Tuttavia, a seconda delle applicazioni e dei requisiti specifici, per realizzare i wafer possono essere utilizzati anche altri materiali. Ecco alcuni esempi:
Il carburo di silicio (SiC) è un materiale semiconduttore ad ampio gap di banda che offre proprietà fisiche superiori rispetto ai materiali tradizionali. Aiuta a ridurre le dimensioni e il peso di dispositivi discreti, moduli e persino interi sistemi, migliorando al tempo stesso l'efficienza.
Caratteristiche principali del SiC:
- -Ampio gap di banda:Il bandgap del SiC è circa tre volte quello del silicio, consentendogli di funzionare a temperature più elevate, fino a 400°C.
- -Campo di ripartizione ad alta criticità:Il SiC può resistere fino a dieci volte il campo elettrico del silicio, rendendolo ideale per dispositivi ad alta tensione.
- -Alta conducibilità termica:Il SiC dissipa efficacemente il calore, aiutando i dispositivi a mantenere temperature operative ottimali e prolungandone la durata.
- -Velocità di deriva degli elettroni ad alta saturazione:Con una velocità di deriva doppia rispetto al silicio, il SiC consente frequenze di commutazione più elevate, favorendo la miniaturizzazione del dispositivo.
Applicazioni:
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-Elettronica di potenza:I dispositivi di potenza SiC eccellono negli ambienti ad alta tensione, alta corrente, alta temperatura e alta frequenza, migliorando significativamente l'efficienza di conversione energetica. Sono ampiamente utilizzati nei veicoli elettrici, nelle stazioni di ricarica, nei sistemi fotovoltaici, nel trasporto ferroviario e nelle reti intelligenti.
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-Comunicazioni a microonde:I dispositivi RF GaN basati su SiC sono fondamentali per le infrastrutture di comunicazione wireless, in particolare per le stazioni base 5G. Questi dispositivi combinano l'eccellente conduttività termica del SiC con l'uscita RF ad alta frequenza e potenza del GaN, rendendoli la scelta preferita per le reti di telecomunicazioni ad alta frequenza di prossima generazione.
Nitruro di gallio (GaN)è un materiale semiconduttore di terza generazione con ampio gap di banda, elevata conduttività termica, elevata velocità di deriva della saturazione degli elettroni ed eccellenti caratteristiche del campo di rottura. I dispositivi GaN hanno ampie prospettive di applicazione in aree ad alta frequenza, alta velocità e alta potenza come l’illuminazione a LED a risparmio energetico, i display a proiezione laser, i veicoli elettrici, le reti intelligenti e le comunicazioni 5G.
Arseniuro di gallio (GaAs)è un materiale semiconduttore noto per la sua alta frequenza, elevata mobilità degli elettroni, elevata potenza in uscita, basso rumore e buona linearità. È ampiamente utilizzato nelle industrie optoelettronica e microelettronica. Nell'optoelettronica, i substrati GaAs vengono utilizzati per produrre LED (diodi emettitori di luce), LD (diodi laser) e dispositivi fotovoltaici. Nella microelettronica, sono impiegati nella produzione di MESFET (transistor ad effetto di campo metallo-semiconduttore), HEMT (transistor ad alta mobilità elettronica), HBT (transistor bipolari a eterogiunzione), IC (circuiti integrati), diodi a microonde e dispositivi ad effetto Hall.
Fosfuro di indio (InP)è uno dei più importanti semiconduttori composti III-V, noto per la sua elevata mobilità elettronica, l'eccellente resistenza alle radiazioni e l'ampio intervallo di banda. È ampiamente utilizzato nelle industrie optoelettronica e microelettronica.
