Potpuno nove originalne originalne IC zalihe elektroničkih komponenti IC Chip Support BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Zašto silicij za čipove?Postoje li materijali koji ga mogu zamijeniti u budućnosti?
Sirovina za čips su vafli, koji se sastoje od silicija.Postoji zabluda da se "pijesak može koristiti za izradu čipsa", ali to nije tako.Glavna kemijska komponenta pijeska je silicijev dioksid, a glavna kemijska komponenta stakla i pločica također je silicijev dioksid.Razlika je, međutim, u tome što je staklo polikristalni silicij, a zagrijavanje pijeska na visokim temperaturama daje polikristalni silicij.S druge strane, pločice su monokristalni silicij, a ako su napravljene od pijeska potrebno ih je dalje transformirati iz polikristalnog silicija u monokristalni silicij.

Što je zapravo silicij i zašto se od njega mogu napraviti čipovi, otkrit ćemo redom u ovom članku.

Prva stvar koju trebamo razumjeti je da materijal silicija nije izravan skok na korak čipa, silicij je rafiniran iz kvarcnog pijeska iz elementa silicija, broj protona elementa silicija jedan je veći od elementa aluminija, jedan manji od elementa fosfora , nije samo materijalna osnova suvremenih elektroničkih računalnih uređaja, već i ljudi koji traže izvanzemaljski život jedan od osnovnih mogućih elemenata.Obično, kada se silicij pročisti i rafinira (99,999%), može se proizvesti u silikonske pločice, koje se zatim režu na pločice.Što je pločica tanja, niža je cijena proizvodnje čipa, ali su veći zahtjevi za proces čipa.

Tri važna koraka u pretvaranju silicija u pločice

Konkretno, transformacija silicija u pločice može se podijeliti u tri koraka: rafiniranje i pročišćavanje silicija, rast monokristala silicija i oblikovanje pločica.

U prirodi se silicij općenito nalazi u obliku silikata ili silicijevog dioksida u pijesku i šljunku.Sirovina se stavlja u elektrolučnu peć na 2000°C i u prisutnosti izvora ugljika, a visoka temperatura se koristi za reakciju silicijevog dioksida s ugljikom (SiO2 + 2C = Si + 2CO) kako bi se dobio metalurški silicij ( čistoća oko 98%).Međutim, ta čistoća nije dovoljna za pripremu elektroničkih komponenti, pa se mora dodatno pročišćavati.Zdrobljeni metalurški silicij klorira se plinovitim klorovodikom kako bi se proizveo tekući silan, koji se zatim destilira i kemijski reducira postupkom koji daje polisilicij visoke čistoće čistoće 99,9999999999% kao elektronski silicij.

Dakle, kako dobiti monokristalni silicij iz polikristalnog silicija?Najčešća metoda je metoda izravnog izvlačenja, gdje se polisilicij stavlja u kvarcni lončić i zagrijava na temperaturi od 1400°C koja se održava na periferiji, čime se proizvodi talina polisilicija.Naravno, tome prethodi uranjanje klice kristala u nju i neka šipka za izvlačenje nosi klicu kristala u suprotnom smjeru dok ga polako i okomito povlači prema gore iz taline silicija.Talina polikristalnog silicija lijepi se za dno klice kristala i raste prema gore u smjeru klice kristalne rešetke, koja nakon izvlačenja i hlađenja raste u jednu kristalnu šipku s istom orijentacijom rešetke kao i unutarnja klica kristala.Konačno, monokristalne pločice se tuljaju, režu, bruse, skosavaju i poliraju kako bi se proizvele najvažnije pločice.

Ovisno o veličini reza, silikonske pločice mogu se klasificirati kao 6", 8", 12" i 18".Što je veća veličina pločice, to se više čipova može izrezati iz svake pločice, a niža je cijena po čipu.
2.Tri važna koraka u transformaciji silicija u pločice

Konkretno, transformacija silicija u pločice može se podijeliti u tri koraka: rafiniranje i pročišćavanje silicija, rast monokristala silicija i oblikovanje pločica.

U prirodi se silicij općenito nalazi u obliku silikata ili silicijevog dioksida u pijesku i šljunku.Sirovina se stavlja u elektrolučnu peć na 2000°C i u prisutnosti izvora ugljika, a visoka temperatura se koristi za reakciju silicijevog dioksida s ugljikom (SiO2 + 2C = Si + 2CO) kako bi se dobio metalurški silicij ( čistoća oko 98%).Međutim, ta čistoća nije dovoljna za pripremu elektroničkih komponenti, pa se mora dodatno pročišćavati.Zdrobljeni metalurški silicij klorira se plinovitim klorovodikom kako bi se proizveo tekući silan, koji se zatim destilira i kemijski reducira postupkom koji daje polisilicij visoke čistoće čistoće 99,9999999999% kao elektronski silicij.

Dakle, kako dobiti monokristalni silicij iz polikristalnog silicija?Najčešća metoda je metoda izravnog izvlačenja, gdje se polisilicij stavlja u kvarcni lončić i zagrijava na temperaturi od 1400°C koja se održava na periferiji, čime se proizvodi talina polisilicija.Naravno, tome prethodi uranjanje klice kristala u nju i neka šipka za izvlačenje nosi klicu kristala u suprotnom smjeru dok ga polako i okomito povlači prema gore iz taline silicija.Talina polikristalnog silicija lijepi se za dno klice kristala i raste prema gore u smjeru klice kristalne rešetke, koja nakon izvlačenja i hlađenja raste u jednu kristalnu šipku s istom orijentacijom rešetke kao i unutarnja klica kristala.Konačno, monokristalne pločice se tuljaju, režu, bruse, skosavaju i poliraju kako bi se proizvele najvažnije pločice.

Ovisno o veličini reza, silikonske pločice mogu se klasificirati kao 6", 8", 12" i 18".Što je veća veličina pločice, to se više čipova može izrezati iz svake pločice, a niža je cijena po čipu.

Zašto je silicij najprikladniji materijal za izradu čipova?

Teoretski, svi poluvodiči mogu se koristiti kao materijali za čipove, ali glavni razlozi zašto je silicij najprikladniji materijal za izradu čipova su sljedeći.

1, prema poretku sadržaja elemenata u zemlji, redom: kisik > silicij > aluminij > željezo > kalcij > natrij > kalij ...... vidi da je silicij na drugom mjestu, sadržaj je ogroman, što također omogućuje chip imati gotovo neiscrpne zalihe sirovina.

2, kemijska svojstva elementa silicija i svojstva materijala vrlo su stabilna, najraniji tranzistor je upotreba poluvodičkih materijala za izradu germanija, ali budući da temperatura prelazi 75 ℃, vodljivost će biti velika promjena, napravljena u PN spoj nakon obrnutog struja curenja germanija nego silicija, tako da je odabir silicijevog elementa kao materijala za čip prikladniji;

3, tehnologija pročišćavanja silikonskih elemenata je zrela i niska cijena, danas pročišćavanje silicija može doseći 99,9999999999%.

4, sam silikonski materijal je netoksičan i bezopasan, što je također jedan od važnih razloga zašto je odabran kao materijal za proizvodnju čipova.