什么是半導體材料？

更新時間：2024-04-24

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半導體材料是指在制造半導體器件產品過程中使用的所有材料。

在預處理中，使用其上形成有半導體芯片的晶片、在將電路圖案(設計信息)印刷到晶片上時用作模板的光掩模、以及諸如蝕刻氣體和清潔氣體的半導體材料氣體。在后續工藝中，使用放置芯片的封裝模具、將芯片電極連接到外部的鍵合線以及保護封裝內部芯片的樹脂或陶瓷密封劑。

在各種半導體材料中，形成芯片本體的晶圓是最重要的材料，“半導體材料"一般指的是晶圓。

半導體材料的應用

半導體材料（晶圓）有兩種類型：由單一元素制成的半導體和由兩種或多種元素制成的化合物半導體，每種類型根據其特性用于半導體領域。

硅（Si）和鎵（Ga）是典型的單元素半導體，其中硅晶圓尤其受歡迎。它相對便宜且易于制造大直徑晶圓，因此用于低成本的半導體產品。

化合物半導體包括碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）和砷化鎵（GaAs）。化合物半導體其晶體中的電子運動速度比硅快，并且具有優異的受光和受光功能，因此可用于高頻器件、高速計算機、LED、光通信設備等。

半導體材料原理

硅片是的半導體材料（晶圓），是由高純度硅制成的圓形薄板。

1、單晶拉制工藝

在硅片的生產中，首先對硅進行精煉和提純，生產出高純度的多晶硅，然后以多晶硅為原料，通過單晶拉制工藝生產單晶錠。

在單晶拉制過程中，多晶硅與硼酸(B)和磷(P)一起在石英坩堝中熔化，籽晶硅棒附著在熔融硅的液面上并在旋轉的同時拉升。制作水晶錠。此時添加的微量硼酸和磷極大地影響最終產品半導體的電性能。

2. 晶圓加工流程

單晶錠在接下來的晶圓加工工序中被切成晶圓，然后拋光至鏡面光潔度，以消除晶圓表面的任何凹凸不平。拋光也稱為拋光，此階段的晶圓稱為拋光晶圓。

拋光后的晶片可以直接用作半導體。應半導體制造商的要求，我們增加了特殊加工，生產用于小型產品的退火晶片，通過高溫熱處理（退火處理）和硅單晶的氣相生長（外延生長）去除晶片表面的氧。晶圓表面等。

半導體材料的種類

根據功能集成程度，半導體可分為三種主要類型。典型的例子是分立半導體、IC（集成電路）和LSI（大規模集成電路）。

1、分立半導體

它是功能單一的元件，是半導體中集成度低的。分立半導體的典型例子是二極管和晶體管。二極管具有單方向流動電流的能力，晶體管具有控制電流的能力。分立半導體用于許多熟悉的設備，例如汽車、計算機和智能手機。

2.IC（集成電路）

IC（英文：Integrated Circuit）是由多個元件組成的集成電路。它由許多晶體管和二極管組合而成，根據集成程度分為SSI（英文：Small Scale Integration）、MSI（英文：Middle Scale Integration）和LSI（英文：Large Scale Integration）。

3.LSI（大規模集成電路）

LSI是一種高集成度的IC。IC 和 LSI 通常可以互換使用。LSI集成了二極管、晶體管和無源元件，功能復雜。它們被廣泛應用于使人們的生活更加便利的各種產品中，包括汽車、計算機、智能手機、音頻系統和數碼相機。

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