Co to jest wafel krzemowy domieszkowany?

Co to jest wafel krzemowy domieszkowany?

Domieszkowany wafel krzemowy to rodzaj wafla, do którego dodano dodatkowy pierwiastek. Płytka krzemowa może być domieszkowana krzemem typu P lub N w celu wytworzenia ładunków dodatnich lub ujemnych. Domieszkowanie odbywa się podczas procesu formowania, a jednymi z wielu zanieczyszczeń, które można dodać, są bor, fosfor, arsen i antymon. Głównym celem domieszkowanej płytki krzemowej jest wspomaganie przepływu energii poprzez usunięcie części oporu i przepuszczanie przez nią prądu łatwiej niż w przypadku materiału niedomieszkowanego. Domieszkowany krzem jest zwykle stosowany w elektronice i ogniwach słonecznych, aby pomóc kontrolować przepływ energii elektrycznej. 

Co sprawia, że wafle krzemowe domieszkowane są wyjątkowe?

Domieszkowany krzem to materiał używany do produkcji płytek o nieregularnym kształcie. Aby wytworzyć te płytki, wafel krzemowy jest pokryty cienką warstwą tlenku glinu na górze i tlenkiem pod nią. Niewielką ilość krzemu umieszcza się w środowisku bogatym w tlen, a następnie ogrzewa przez około 5 minut w temperaturze 900°C. Ten proces produkcji powoduje powstawanie defektów w krzemie, które mogą służyć jako źródła ciepła. Domieszkowane płytki krzemowe są specyficzne, ponieważ zawierają jeden lub więcej „atomów domieszki”. Dokładniej, mają one atomy wodoru lub atomy boru dodane do warstwy tlenku glinu na wierzchu podłoża krzemowego w celu poprawy jego właściwości. Materiały te są półprzewodnikami i gdy przepływa przez nie prąd, działają albo jako izolator, albo przewodnik. 

Wafle krzemowe produkowane metodą topienia strefowego

 

Aplikacje wafli produkowanych metodą topienia strefowego (float zone)

Domieszkowane płytki krzemowe wykonane z tych materiałów są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach, nie tylko w ogniwach słonecznych. Na przykład domieszkowane półprzewodniki z wszczepionymi płytkami dwutlenku krzemu są stosowane jako detektory światła i fotowoltaiczne ogniwa słoneczne. Te domieszkowane płytki krzemowe można sklasyfikować według elementów stosowanych do modyfikacji przewodności materiału. Płytka typu I wykorzystuje bor, a płytka typu II wykorzystuje wodór. Płytki o profilu domieszkowania mieszczącym się pomiędzy klasyfikacją typu I i typu II definiuje się jako typ III. Ogólnie rzecz biorąc, właściwości płytek typu III są pośrednie pomiędzy właściwościami płytek typu I i typu II. Materiały te są wykorzystywane do różnorodnych zastosowań w przemyśle półprzewodników. 

Dlaczego warto stosować wafle krzemowe domieszkowane?

Domieszkowanie pozwala płytkom krzemowym przewodzić prąd i być wykorzystywane w mikroelektronice poprzez precyzyjną kontrolę ich pasma wzbronionego i stężenia wolnego nośnika. Dostrojone parametry elektryczne umożliwiają domieszkowanemu krzemowi pełnienie wyspecjalizowanych ról w tranzystorach, diodach, układach scalonych, fotowoltaice, czujnikach i innych urządzeniach półprzewodnikowych. Niektóre kluczowe zalety stosowania domieszkowanych płytek krzemowych obejmują: 

  • Przewidywalne i powtarzalne właściwości elektryczne — poziomy zanieczyszczeń można dokładnie kontrolować, aby osiągnąć docelowe właściwości przewodzące. 
  • Przestrajalne pasmo wzbronione – pasmo wzbronione można poszerzać lub zawężać w zależności od potrzeb dla różnych zastosowań. 
  • Wysoka mobilność nośnika – Domieszkowany krzem zachowuje przyzwoitą mobilność nośnika dla przepływu elektronów. 
  • Opłacalność – krzem jest powszechnie dostępnym i niedrogim materiałem półprzewodnikowym.
  • Produktywność – przetwarzanie płytek krzemowych do mikroelektroniki jest zaawansowane i skalowalne. 

Czynniki te sprawiają, że domieszkowane płytki krzemowe są podstawowym materiałem półprzewodnikowym dla wszystkich typów elektroniki. Ich konfigurowalne parametry elektryczne umożliwiają obliczenia oparte na tranzystorach.

Szukasz wysokiej jakości płytek krzemowych domieszkowanych? Pozwól ekspertom z MICRO-ACTIV COMPONENTS zająć się wszystkimi Twoimi potrzebami dotyczącymi płytek półprzewodnikowych! Odwiedź stronę www.microactiv.com.pl już dziś, aby zapoznać się z naszą ofertą dostępnych niestandardowych płytek krzemowych domieszkowanych, które pomogą Ci wprowadzić Twoją kolejną innowację w elektronice.