Wafer de arsenieto de gálio VS. Wafer de silício
Introdução
Com o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos, as pessoas prestam cada vez mais atenção a wafers, chips, semicondutores e circuitos integrados. Todos estão tentando descobrir a essência dos chips. Sua mente está cheia de perguntas. O que é um wafer? O que é um chip? E suas relações? Que materiais usamos para fabricá-los? Quais são seus prós e contras? Este artigo responderá a essas perguntas comparando os wafers de arseneto de gálio e os wafers de silício. Espero que você possa ter uma compreensão mais clara sobre eles.
Figura 1 Wafers de arseneto de gálio
Wafers e chips
- O que é um wafer?
Um wafer é uma fatia fina de semicondutor usada para fabricar circuitos integrados e outros dispositivos eletrônicos importantes. O wafer é a base dos circuitos integrados. Tanto os wafers quanto os circuitos integrados são considerados o coração do setor eletrônico.
- O que é um chip?
Um chip, um circuito integrado ou um CI, é um grupo de circuitos eletrônicos incorporados em uma peça de material semicondutor. Uma série de minitransistores e componentes eletrônicos são colocados em chips.
- Qual é a diferença entre eles?
O wafer é o substrato para o chip. O chip é integrado ao wafer. Eles são montados juntos e amplamente empregados no setor de eletrônicos.
Figura 2. Chips no wafer
Wafer de arsenieto de gálio VS. Wafer de silício
--Wafers de silício
- Prós:
Tradicionalmente, o silício é o material escolhido para os wafers devido aos seguintes benefícios. A principal vantagem dos wafers de silício está em seu custo. Ou seja, ele é muito mais barato do que outros materiais e, atualmente, ocupa mais de 90% do mercado de semicondutores. Os wafers de silício também têm amplas aplicações devido à sua capacidade ideal de lidar com corrente e tensão.
- Contras:
No entanto, o silício não consegue atender às demandas dos clientes quando eles precisam de wafers de tamanho maior. O silício é um material frágil, pois todos os átomos estão alinhados em uma única forma de cristal. Raramente é usado para fabricar wafers de grande porte porque eles podem rachar. Se aumentarmos a espessura do wafer para evitar a quebra, o custo aumentará proporcionalmente, e o silício perderá sua vantagem de preço.
--Wafers de arseneto de gálio
- Prós:
Atualmente, os wafers de arseneto de gálio surgem como uma alternativa aos wafers de silício. Os wafers de GaAs têm várias vantagens técnicas. Elas estão listadas abaixo.
- Primeiro, os elétrons se movem muito mais rapidamente dentro das pastilhas de arseneto de gálio do que no silício. Portanto, esse arseneto é amplamente usado para fabricar dispositivos de telecomunicações de alta velocidade.
- Segundo, as pastilhas de arseneto de gálio têm a capacidade exclusiva de transformar eletricidade em luz. Essa notável propriedade óptica contribui para as amplas aplicações em diodos de laser, janelas ópticas, células solares e outros optoeletrônicos.
- Os dispositivos baseados em arseneto de gálio têm muito mais benefícios. O GaAs tem um campo de saturação mais baixo e uma faixa de temperatura operacional mais ampla em comparação com o silício. As pastilhas de GaAs também podem reduzir os ruídos nos circuitos eletrônicos.
- Contras:
No entanto, os wafers de arseneto de gálio têm as seguintes desvantagens.
- O arseneto de gálio é mais caro do que o silício, pois o GaAs é muito mais raro e difícil de obter. Mas sua maior eficiência justifica o custo mais alto. Os wafers de arseneto de gálio geralmente são empregados em equipamentos ou projetos novos que têm requisitos e orçamentos mais altos.
- O GaAs não forma óxidos nativos como o silício, enquanto o silício pode usar seus óxidos como isolante para se proteger.
- É necessário muito cuidado com o manuseio e o descarte dos componentes de arseneto de gálio, pois o arsênio é muito tóxico.
Conclusão
Acima de tudo, tanto os wafers quanto os chips são de grande importância para o setor de semicondutores e o setor eletrônico, e vários materiais têm sido usados para fabricar wafers. Os wafers de silício são opções mais baratas, enquanto os wafers de arseneto de gálio são famosos por sua mobilidade de elétrons, característica óptica impressionante e maior eficiência. A Stanford Advanced Materials (SAM) fornece wafers de arseneto de gálio de cristal único fabricados pelos métodos LEC e VGF. Para obter mais informações, consulte nossa página inicial.
