Substrat vs. Epitaksi: Peran Kunci dalam Manufaktur Semikonduktor

I. Substrat Semikonduktor

Sebuah semikonduktorsubstratmembentuk fondasi perangkat semikonduktor, menyediakan struktur kristal yang stabil di mana lapisan material yang diperlukan dapat tumbuh.Substratdapat berupa monokristalin, polikristalin, atau bahkan amorf, tergantung pada kebutuhan aplikasi. Pilihan darisubstratsangat penting untuk kinerja perangkat semikonduktor.

(1) Jenis Substrat

Tergantung pada bahannya, substrat semikonduktor yang umum mencakup substrat berbasis silikon, berbasis safir, dan berbasis kuarsa.Substrat berbasis silikonbanyak digunakan karena efektivitas biaya dan sifat mekanik yang sangat baik.Substrat silikon monokristalin, yang terkenal dengan kualitas kristalnya yang tinggi dan doping yang seragam, banyak digunakan dalam sirkuit terpadu dan sel surya. Substrat safir, dihargai karena sifat fisiknya yang unggul dan transparansi yang tinggi, digunakan dalam pembuatan LED dan perangkat optoelektronik lainnya. Substrat kuarsa, yang dihargai karena stabilitas termal dan kimianya, dapat diterapkan pada perangkat kelas atas.

(2)Fungsi Substrat

Substratterutama melayani dua fungsi dalam perangkat semikonduktor: dukungan mekanis dan konduksi termal. Sebagai pendukung mekanis, substrat memberikan stabilitas fisik, menjaga integritas bentuk dan dimensi perangkat. Selain itu, substrat memfasilitasi pembuangan panas yang dihasilkan selama pengoperasian perangkat, yang sangat penting untuk manajemen termal.

II. Epitaksi Semikonduktor

Epitaksimelibatkan pengendapan film tipis dengan struktur kisi yang sama dengan substrat menggunakan metode seperti Deposisi Uap Kimia (CVD) atau Molecular Beam Epitaxy (MBE). Film tipis ini umumnya memiliki kualitas dan kemurnian kristal yang lebih tinggi, sehingga meningkatkan kinerja dan keandalanwafer epitaksialdalam pembuatan perangkat elektronik.

(1)Jenis dan Aplikasi Epitaksi

Semikonduktorepitaksiteknologi, termasuk epitaksi silikon dan silikon-germanium (SiGe), diterapkan secara luas dalam manufaktur sirkuit terpadu modern. Misalnya, menumbuhkan lapisan silikon intrinsik dengan kemurnian lebih tinggi pada awafer silikondapat meningkatkan kualitas wafer. Wilayah dasar Transistor Bipolar Heterojunction (HBTs) yang menggunakan epitaksi SiGe dapat meningkatkan efisiensi emisi dan perolehan arus, sehingga meningkatkan frekuensi cutoff perangkat. Daerah sumber/saluran CMOS yang menggunakan epitaksi Si/SiGe selektif dapat mengurangi resistansi seri dan meningkatkan arus saturasi. Epitaksi silikon yang tegang dapat menimbulkan tekanan tarik untuk meningkatkan mobilitas elektron, sehingga meningkatkan kecepatan respons perangkat.

(2)Keuntungan Epitaksi

Keuntungan utama dariepitaksiterletak pada kontrol yang tepat atas proses pengendapan, memungkinkan penyesuaian ketebalan dan komposisi film tipis untuk mencapai sifat material yang diinginkan.Wafer epitaksimenunjukkan kualitas dan kemurnian kristal yang unggul, secara signifikan meningkatkan kinerja, keandalan, dan masa pakai perangkat semikonduktor.

AKU AKU AKU. Perbedaan Antara Substrat dan Epitaksi

(1)Struktur Bahan

Substrat dapat memiliki struktur monokristalin atau polikristalinepitaksimelibatkan pengendapan film tipis dengan struktur kisi yang sama dengansubstrat. Hal ini mengakibatkanwafer epitaksialdengan struktur monokristalin, menawarkan kinerja dan keandalan yang lebih baik dalam pembuatan perangkat elektronik.

(2)Metode Persiapan

Persiapan darisubstratbiasanya melibatkan metode fisik atau kimia seperti pemadatan, pertumbuhan larutan, atau peleburan. Sebaliknya,epitaksiterutama mengandalkan teknik seperti Deposisi Uap Kimia (CVD) atau Molecular Beam Epitaxy (MBE) untuk menyimpan film material pada substrat.

(3)Area Aplikasi

Substratterutama digunakan sebagai bahan dasar transistor, sirkuit terpadu, dan perangkat semikonduktor lainnya.Wafer epitaksi, bagaimanapun, biasanya digunakan dalam pembuatan perangkat semikonduktor berkinerja tinggi dan sangat terintegrasi, seperti optoelektronik, laser, dan fotodetektor, di antara bidang teknologi maju lainnya.

(4)Perbedaan Kinerja

Kinerja media bergantung pada struktur dan sifat materialnya; contohnya,substrat monokristalinmenunjukkan kualitas dan konsistensi kristal yang tinggi.Wafer epitaksi, di sisi lain, memiliki kualitas dan kemurnian kristal yang lebih tinggi, sehingga menghasilkan kinerja dan keandalan yang unggul dalam proses pembuatan semikonduktor.

IV. Kesimpulan

Singkatnya, semikonduktorsubstratDanepitaksiberbeda secara signifikan dalam hal struktur bahan, metode persiapan, dan area aplikasi. Substrat berfungsi sebagai bahan dasar perangkat semikonduktor, memberikan dukungan mekanis dan konduksi termal.Epitaksimelibatkan pengendapan film tipis kristal berkualitas tinggisubstratuntuk meningkatkan kinerja dan keandalan perangkat semikonduktor. Memahami perbedaan-perbedaan ini sangat penting untuk pemahaman yang lebih mendalam tentang teknologi semikonduktor dan mikroelektronika.**

Semicorex menawarkan komponen berkualitas tinggi untuk Substrat dan Wafer Epitaxial. Jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan detail tambahan, jangan ragu untuk menghubungi kami.

Hubungi telepon #+86-13567891907

Email: penjualan@semicorex.com