चीन वेफर निर्माता, आपूर्तिकर्ता, कारखाने
सेमीकंडक्टर वेफर क्या है?
सेमीकंडक्टर वेफर सेमीकंडक्टर सामग्री का एक पतला, गोल टुकड़ा है जो एकीकृत सर्किट (आईसी) और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए आधार के रूप में कार्य करता है। वेफर एक सपाट और समान सतह प्रदान करता है जिस पर विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटक बने होते हैं।
वेफर निर्माण प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं, जिसमें वांछित अर्धचालक सामग्री का एक बड़ा एकल क्रिस्टल विकसित करना, हीरे की आरी का उपयोग करके क्रिस्टल को पतले वेफर्स में काटना और फिर किसी भी सतह दोष या अशुद्धियों को दूर करने के लिए वेफर्स को पॉलिश करना और साफ करना शामिल है। परिणामी वेफर्स में अत्यधिक सपाट और चिकनी सतह होती है, जो बाद की निर्माण प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।
एक बार जब वेफर्स तैयार हो जाते हैं, तो वे इलेक्ट्रॉनिक घटकों के निर्माण के लिए आवश्यक जटिल पैटर्न और परतें बनाने के लिए फोटोलिथोग्राफी, नक़्क़ाशी, जमाव और डोपिंग जैसी अर्धचालक निर्माण प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला से गुजरते हैं। कई एकीकृत सर्किट या अन्य उपकरण बनाने के लिए इन प्रक्रियाओं को एक ही वेफर पर कई बार दोहराया जाता है।
निर्माण प्रक्रिया पूरी होने के बाद, अलग-अलग चिप्स को पूर्वनिर्धारित रेखाओं के साथ वेफर को काटकर अलग किया जाता है। फिर अलग किए गए चिप्स को उनकी सुरक्षा के लिए पैक किया जाता है और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एकीकरण के लिए विद्युत कनेक्शन प्रदान किया जाता है।
वेफर पर विभिन्न सामग्रियाँ
सेमीकंडक्टर वेफर्स मुख्य रूप से इसकी प्रचुरता, उत्कृष्ट विद्युत गुणों और मानक सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रियाओं के साथ अनुकूलता के कारण एकल-क्रिस्टल सिलिकॉन से बने होते हैं। हालाँकि, विशिष्ट अनुप्रयोगों और आवश्यकताओं के आधार पर, वेफर्स बनाने के लिए अन्य सामग्रियों का भी उपयोग किया जा सकता है। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं:
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) एक विस्तृत बैंडगैप सेमीकंडक्टर सामग्री है जो पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में बेहतर भौतिक गुण प्रदान करती है। यह दक्षता में सुधार करते हुए अलग-अलग उपकरणों, मॉड्यूल और यहां तक कि संपूर्ण सिस्टम के आकार और वजन को कम करने में मदद करता है।
SiC की मुख्य विशेषताएं:
- -वाइड बैंडगैप:SiC का बैंडगैप सिलिकॉन से लगभग तीन गुना है, जो इसे 400°C तक के उच्च तापमान पर संचालित करने की अनुमति देता है।
- -हाई क्रिटिकल ब्रेकडाउन फील्ड:SiC सिलिकॉन के दस गुना तक विद्युत क्षेत्र का सामना कर सकता है, जो इसे उच्च-वोल्टेज उपकरणों के लिए आदर्श बनाता है।
- -उच्च तापीय चालकता:SiC कुशलतापूर्वक गर्मी को नष्ट करता है, जिससे उपकरणों को इष्टतम ऑपरेटिंग तापमान बनाए रखने और उनके जीवनकाल को बढ़ाने में मदद मिलती है।
- -उच्च संतृप्ति इलेक्ट्रॉन बहाव वेग:सिलिकॉन के बहाव वेग को दोगुना करने के साथ, SiC उच्च स्विचिंग आवृत्तियों को सक्षम बनाता है, जिससे डिवाइस के लघुकरण में सहायता मिलती है।
अनुप्रयोग:
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-बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स:SiC बिजली उपकरण उच्च-वोल्टेज, उच्च-वर्तमान, उच्च-तापमान और उच्च-आवृत्ति वातावरण में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं, जिससे ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में काफी वृद्धि होती है। इनका व्यापक रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों, चार्जिंग स्टेशनों, फोटोवोल्टिक सिस्टम, रेल परिवहन और स्मार्ट ग्रिड में उपयोग किया जाता है।
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-माइक्रोवेव संचार:SiC-आधारित GaN RF डिवाइस वायरलेस संचार बुनियादी ढांचे के लिए महत्वपूर्ण हैं, खासकर 5G बेस स्टेशनों के लिए। ये उपकरण SiC की उत्कृष्ट तापीय चालकता को GaN की उच्च-आवृत्ति, उच्च-शक्ति आरएफ आउटपुट के साथ जोड़ते हैं, जिससे वे अगली पीढ़ी के उच्च-आवृत्ति दूरसंचार नेटवर्क के लिए पसंदीदा विकल्प बन जाते हैं।
गैलियम नाइट्राइड (GaN)एक बड़ी बैंडगैप, उच्च तापीय चालकता, उच्च इलेक्ट्रॉन संतृप्ति बहाव वेग और उत्कृष्ट ब्रेकडाउन फ़ील्ड विशेषताओं के साथ तीसरी पीढ़ी की विस्तृत बैंडगैप अर्धचालक सामग्री है। GaN उपकरणों में एलईडी ऊर्जा-बचत प्रकाश व्यवस्था, लेजर प्रक्षेपण डिस्प्ले, इलेक्ट्रिक वाहन, स्मार्ट ग्रिड और 5G संचार जैसे उच्च-आवृत्ति, उच्च-गति और उच्च-शक्ति क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
गैलियम आर्सेनाइड (GaAs)एक अर्धचालक पदार्थ है जो अपनी उच्च आवृत्ति, उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, उच्च शक्ति उत्पादन, कम शोर और अच्छी रैखिकता के लिए जाना जाता है। इसका व्यापक रूप से ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों में उपयोग किया जाता है। ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में, GaAs सबस्ट्रेट्स का उपयोग LED (प्रकाश उत्सर्जक डायोड), LD (लेजर डायोड) और फोटोवोल्टिक उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में, वे एमईएसएफईटी (धातु-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर), एचईएमटी (उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता ट्रांजिस्टर), एचबीटी (हेटरोजंक्शन द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर), आईसी (एकीकृत सर्किट), माइक्रोवेव डायोड और हॉल प्रभाव उपकरणों के उत्पादन में कार्यरत हैं।
इंडियम फॉस्फाइड (InP)महत्वपूर्ण III-V यौगिक अर्धचालकों में से एक है, जो अपनी उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, उत्कृष्ट विकिरण प्रतिरोध और विस्तृत बैंडगैप के लिए जाना जाता है। ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।