Verschiedene Arten von Siliziumwafern

Viele Menschen haben wahrscheinlich schon mit Siliziumwafern gearbeitet, ohne es zu merken. Jeder, der schon einmal einen Computer oder ein Mobiltelefon besessen hat, hat wahrscheinlich schon einmal mit Siliziumwafern gearbeitet. Als einer der Hauptlieferanten von Siliziumwafern auf dem Markt werden Stanford Advanced Materials (SAM) Fragen gestellt wie "Was ist ein Siliziumwafer? Oder "Welche Art von Silizium-Wafer soll ich für diesen Zweck kaufen?" All diese Fragen werden in diesem vollständigen Leitfaden für Siliziumwafer beantwortet.

SAM bietet eine Vielzahl kundenspezifischer Siliziumwafer an, wie z. B. Prime-Wafer, Testwafer und wiederaufbereitete Wafer. Auf der Grundlage verschiedener Parameter wie Kristallorientierung, Widerstand, Dicke und Durchmesser stellen sie sicher, dass die Verbraucher einen für ihre Bedürfnisse geeigneten Wafer erhalten.

Siliziumwafer nach Kristallstruktur

Es wurde festgestellt, dass die Kristallstruktur von Siliziumwafern die elektrischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften beeinflusst.

• Monokristalline Siliziumwafer: Diese Wafer werden aus einem einzigen Kristall hergestellt und gewährleisten gleichbleibende elektrische Eigenschaften mit weniger Defekten. Während Czochralski-Wafer für IC-Anwendungen und hocheffiziente Solarzellen geeignet sind, finden FZ-Wafer mit extrem geringen Verunreinigungen ihre Anwendung in der Hochleistungselektronik, bei HF-Komponenten und Hochspannungsgeräten.
• Polykristalline Siliziumwafer: Sie werden aus mehreren Kristallformationen hergestellt, um Kosten zu sparen, sind jedoch nicht so einheitlich wie Einkristallwafer. Diese Wafer werden in Solarzellen und anderen kostengünstigen Halbleitergeräten verwendet.
• Amorphe Siliziumwafer: Sie werden für die Herstellung von Dünnschichten wie TFT-Bildschirmen, Bildsensoren und Dünnschicht-Solarzellen verwendet.

Siliziumwafer nach Orientierung

Die kristalline Ausrichtung ist wichtig für die Bearbeitung und das Ätzen von Wafern. SAM liefert Wafer mit den gängigsten Orientierungen:

• ⟨100⟩Wafer - Geeignet für Oxidation und Ätzen, ausgezeichnet für CMOS-Logik, DRAM und allgemeine IC-Verarbeitung.
• ⟨110⟩Wafer - Ausgewählt für MEMS und anisotrope Ätzanwendungen.
• ⟨111⟩Wafer - Bevorzugt für MEMS, Sensoren und Leistungsgeräte, bei denen eine verbesserte mechanische Festigkeit erforderlich ist.

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Siliziumwafer nach Dotierungstypen

"Dotierung" verändert die elektrischen Eigenschaften eines Halbleiterwafers durch

• P-Typ-Wafer - Bor-dotierte Wafer, die hauptsächlich in Solarzellen und der CMOS-Technologie verwendet werden.
• N-Typ-Wafer - Phosphor- oder Arsendotierte Wafer, die Elektronen als Ladungsträger verwenden und daher mobiler und widerstandsfähiger gegen ionisierende Strahlung sind.
• Widerstandsvariationen - SAM kann Wafer von leicht bis stark dotiert liefern, je nach Gerätespezifikation, z. B. Wafer mit hohem Widerstand, die für die RF-Technologie verwendet werden können, oder Wafer mit niedrigem Widerstand, die in der Leistungselektronik eingesetzt werden können.

Oberflächenbeschaffenheit & Spezialtechnik

Die Oberflächeneigenschaften und -techniken der Wafer machen sie ideal für anspruchsvolle Anwendungen.

• Hochpolierte Wafer - Einseitig oder beidseitig polierte Wafer für ICs, MEMS oder Photonik.
• Geläppte oder geätzte Wafer - mäßige Oberflächenbeschaffenheit, häufig für F&E-Anwendungen und Leistungsgeräte verwendet.
• SOI-Wafer (Silicon on Insulator) - Verringerung der parasitären Kapazität für RF-, LP- und Automobilanwendungen.
• Ultradünne Wafer - Dicke unter 100µm; meist für flexible Elektronik und die Verpackung von 3D-Integration.

Weiterführende Lektüre: Vergleich zwischen SOI- und Silizium-Wafern: Was ist das Beste für Ihr Halbleiterprojekt?

Zusammenfassende Tabelle: Verschiedene Arten von Siliziumwafern

Diese Tabelle gibt einen Überblick über verschiedene wichtige Eigenschaften der unterschiedlichen Siliziumwafer, damit Sie wissen, welches Produkt Sie benötigen. Die Erfahrung von SAM als renommierter Siliziumwafer-Lieferant gewährleistet, dass alle Siliziumwafer von höchster Qualität sind.

Fazit

Siliziumwafer sind ein Eckpfeiler der modernen Elektronik, ob es sich nun um ein gewöhnliches Gerät, einen Computer, ein mikroelektromechanisches System oder um Solarzellen handelt. Die Vielfalt an Ausrichtungen, Dotierungsarten, Oberflächenbeschaffenheiten und technischen Merkmalen spielt eine wichtige Rolle bei der Entscheidungsfindung.

Durch die Beschaffung hochwertiger Siliziumwafer von einem renommierten Siliziumwafer-Lieferanten wie SAM sind Hersteller und Forscher in der Lage, Siliziumwafer zu erhalten, die spezifische Anforderungen erfüllen und so optimale Innovationen in der Halbleiterindustrie ermöglichen.

Referenz:

[1] Mohd Said, Nur Azura & Ogurtsov, Vladimir & Herzog, Grégoire. (2014). ELEKTROCHEMISCHER BIOSENSOR AUF DER BASIS VON MIKROGEFERTIGTEN ELEKTRODENARRAYS FÜR BIOWISSENSCHAFTLICHE ANWENDUNGEN. 10.13140/RG.2.2.11066.49603.