Diferentes tipos de wafers de silício

Muitas pessoas provavelmente já trabalharam com wafers de silício sem perceber. Qualquer pessoa que já tenha tido um computador ou um telefone celular provavelmente já dependeu de wafers de silício. Como um dos principais fornecedores de wafers de silício do mercado, a Stanford Advanced Materials (SAM) recebe perguntas como "O que é um wafer de silício? Ou "Que tipo de wafer de silício devo comprar para essa finalidade?" Todas essas perguntas serão respondidas por este guia completo sobre wafers de silício.

A SAM fornece uma grande variedade de wafers de silício personalizados, como wafers de primeira linha, wafers de teste e wafers recuperados. Com base em diferentes parâmetros, como orientação de cristais, resistividade, espessura e diâmetro, eles garantem que os consumidores obtenham um wafer adequado para suas necessidades.

Wafers de silício por estrutura cristalina

Descobriu-se que a estrutura cristalina do wafer de silício afeta suas propriedades elétricas, mecânicas e térmicas.

• Wafers de silício monocristalino: Esses wafers são feitos de um único cristal e garantem propriedades elétricas consistentes com menos defeitos. Enquanto os wafers Czochralski atendem a aplicações de CI, bem como a células solares de alta eficiência, os wafers FZ com impurezas extremamente baixas encontram suas aplicações em eletrônicos de alta potência, componentes de RF e dispositivos de alta tensão.
• Wafers de silício policristalino: São produzidos a partir de várias formações de cristais para economizar custos, embora não sejam tão uniformes quanto os wafers de cristal único. Esses wafers são usados em painéis solares e outros dispositivos semicondutores econômicos.
• Wafers de silício amorfo: Usados para a fabricação de filmes finos, como telas TFT, sensores de imagem e células solares de filme fino.

Wafers de silício por orientação

A orientação cristalina é importante para o processamento e a gravação do wafer. A SAM fornece wafers com as orientações mais populares:

• Wafers⟨100⟩ - Adequados para oxidação e gravação, excelentes para lógica CMOS, DRAM e processamento geral de CI.
• Wafers ⟨110⟩ - Selecionados para MEMS e aplicações de gravação anisotrópica.
• Wafers ⟨111⟩ - Preferidos para MEMS, sensores e dispositivos de energia em que é necessária maior resistência mecânica.

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Wafers de silício com base em tipos de dopagem

A "dopagem" modifica as propriedades elétricas de uma pastilha semicondutora por meio de

• Wafersdo tipo P - wafers dopados com boro, usados principalmente em células solares e na tecnologia CMOS.
• Wafers do tipo N - dopados com fósforo ou arsênico, usam elétrons como portadores de carga e, portanto, são mais móveis e resistentes à radiação ionizante.
• Variações de resistividade - A SAM pode fornecer wafers de levemente dopados a fortemente dopados de acordo com as especificações do dispositivo, como wafers de alta resistividade que podem ser usados para tecnologia de RF ou wafers de baixa resistividade que podem ser empregados em eletrônica de potência.

Acabamento de superfície e engenharia especial

As características de superfície e a engenharia do wafer o tornam ideal para aplicações sofisticadas.

• Wafers altamente polidos - wafers polidos de um ou dois lados para CIs, MEMS ou fotônica.
• Wafers lapidados ou gravados - Acabamento de superfície moderado, geralmente usado para aplicações de P&D e dispositivos de energia.
• Wafers SOI (Silicon on Insulator) - Capacitância parasita reduzida para aplicações de RF, LP e automotivas.
• Wafers ultrafinos - Espessura inferior a 100 µm; principalmente para eletrônicos flexíveis e embalagens de integração 3D.

Leitura relacionada: Comparação entre SOI e wafers de silício: O que é melhor para seu projeto de semicondutor?

Tabela de resumo: Diferentes tipos de wafers de silício

Esta tabela é um resumo rápido de várias características importantes de diferentes wafers de silício para que você saiba qual produto é necessário para você. A experiência da SAM como um fornecedor de renome de wafers de silício garante que todos os wafers de silício sejam da mais alta qualidade.

Conclusão

As pastilhas de silício representam a pedra angular da eletrônica moderna, seja ela um dispositivo comum, um computador, um sistema microeletromecânico ou células solares. A variedade de orientações, tipos de dopagem, acabamentos de superfície e recursos de engenharia desempenha um papel fundamental na tomada de decisões informadas.

Ao adquirir wafers de silício de alta qualidade de um fornecedor respeitável de wafers de silício, como a SAM, os fabricantes e pesquisadores podem obter wafers de silício que atendem a requisitos específicos, permitindo assim a inovação ideal no setor de semicondutores.

Referências:

[1] Mohd Said, Nur Azura & Ogurtsov, Vladimir & Herzog, Grégoire. (2014). BIOSSENSOR ELETROQUÍMICO BASEADO EM MATRIZES DE ELETRODOS MICROFABRICADOS PARA APLICAÇÕES EM CIÊNCIAS DA VIDA. 10.13140/RG.2.2.11066.49603.