ચાઇના વેફર ઉત્પાદકો, સપ્લાયર્સ, ફેક્ટરી
સેમિકન્ડક્ટર વેફર શું છે?
સેમિકન્ડક્ટર વેફર એ સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલની પાતળી, ગોળ સ્લાઈસ છે જે ઈન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ (ICs) અને અન્ય ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના ફેબ્રિકેશન માટે પાયા તરીકે કામ કરે છે. વેફર એક સપાટ અને સમાન સપાટી પ્રદાન કરે છે જેના પર વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો બાંધવામાં આવે છે.
વેફર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ઘણા પગલાઓનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ઇચ્છિત સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીના મોટા સિંગલ ક્રિસ્ટલને ઉગાડવા, હીરાની કરવતનો ઉપયોગ કરીને ક્રિસ્ટલને પાતળા વેફરમાં કાપવા અને પછી સપાટીની કોઈપણ ખામી અથવા અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે વેફરને પોલિશ કરીને સાફ કરવું. પરિણામી વેફર્સ અત્યંત સપાટ અને સરળ સપાટી ધરાવે છે, જે અનુગામી ફેબ્રિકેશન પ્રક્રિયાઓ માટે નિર્ણાયક છે.
એકવાર વેફર્સ તૈયાર થઈ જાય પછી, તેઓ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો બનાવવા માટે જરૂરી જટિલ પેટર્ન અને સ્તરો બનાવવા માટે, ફોટોલિથોગ્રાફી, એચિંગ, ડિપોઝિશન અને ડોપિંગ જેવી સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીમાંથી પસાર થાય છે. બહુવિધ સંકલિત સર્કિટ અથવા અન્ય ઉપકરણો બનાવવા માટે આ પ્રક્રિયાઓ એક જ વેફર પર ઘણી વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.
ફેબ્રિકેશન પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, વ્યક્તિગત ચિપ્સને પૂર્વવ્યાખ્યાયિત રેખાઓ સાથે વેફરને ડાઇસ કરીને અલગ કરવામાં આવે છે. અલગ પડેલી ચિપ્સને પછી તેમને સુરક્ષિત કરવા અને ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં એકીકરણ માટે વિદ્યુત જોડાણો આપવા માટે પેક કરવામાં આવે છે.
વેફર પર વિવિધ સામગ્રી
સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સ તેની વિપુલતા, ઉત્તમ વિદ્યુત ગુણધર્મો અને પ્રમાણભૂત સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ સાથે સુસંગતતાને કારણે મુખ્યત્વે સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સિલિકોનમાંથી બનાવવામાં આવે છે. જો કે, ચોક્કસ એપ્લિકેશનો અને જરૂરિયાતોને આધારે, અન્ય સામગ્રીઓનો ઉપયોગ વેફર બનાવવા માટે પણ થઈ શકે છે. અહીં કેટલાક ઉદાહરણો છે:
સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) એ વિશાળ બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે જે પરંપરાગત સામગ્રીની તુલનામાં શ્રેષ્ઠ ભૌતિક ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે. તે કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરતી વખતે અલગ ઉપકરણો, મોડ્યુલો અને સમગ્ર સિસ્ટમનું કદ અને વજન ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.
SiC ની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
- -વાઇડ બેન્ડગેપ:SiC નું બેન્ડગેપ સિલિકોન કરતા લગભગ ત્રણ ગણું છે, જે તેને ઊંચા તાપમાને, 400°C સુધી કામ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
- -ઉચ્ચ ક્રિટિકલ બ્રેકડાઉન ફીલ્ડ:SiC સિલિકોનના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના દસ ગણા સુધી ટકી શકે છે, જે તેને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઉપકરણો માટે આદર્શ બનાવે છે.
- -ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા:SiC અસરકારક રીતે ગરમીને દૂર કરે છે, ઉપકરણોને શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ તાપમાન જાળવવામાં અને તેમના જીવનકાળને લંબાવવામાં મદદ કરે છે.
- -ઉચ્ચ સંતૃપ્તિ ઇલેક્ટ્રોન ડ્રિફ્ટ વેલોસીટી:સિલિકોનના બમણા ડ્રિફ્ટ વેગ સાથે, SiC ઉચ્ચ સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સીઝને સક્ષમ કરે છે, જે ઉપકરણના લઘુચિત્રીકરણમાં મદદ કરે છે.
એપ્લિકેશન્સ:
-
- પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ:SiC પાવર ઉપકરણો ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ, ઉચ્ચ-વર્તમાન, ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-આવર્તન વાતાવરણમાં શ્રેષ્ઠ છે, જે નોંધપાત્ર રીતે ઊર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે. તેઓ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો, ચાર્જિંગ સ્ટેશન, ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ્સ, રેલ પરિવહન અને સ્માર્ટ ગ્રીડમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
-
-માઈક્રોવેવ કોમ્યુનિકેશન્સ:વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર માટે, ખાસ કરીને 5G બેઝ સ્ટેશનો માટે SiC-આધારિત GaN RF ઉપકરણો નિર્ણાયક છે. આ ઉપકરણો SiC ની ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ વાહકતાને GaN ના ઉચ્ચ-આવર્તન, ઉચ્ચ-પાવર RF આઉટપુટ સાથે જોડે છે, જે તેમને આગામી પેઢીના ઉચ્ચ-આવર્તન ટેલિકોમ નેટવર્ક્સ માટે પસંદગીની પસંદગી બનાવે છે.
ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ (GaN)વિશાળ બેન્ડગેપ, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન સંતૃપ્તિ ડ્રિફ્ટ વેગ અને ઉત્તમ બ્રેકડાઉન ફીલ્ડ લાક્ષણિકતાઓ સાથે ત્રીજી પેઢીની વિશાળ બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે. GaN ઉપકરણોમાં ઉચ્ચ-આવર્તન, હાઇ-સ્પીડ અને હાઇ-પાવર ક્ષેત્રો જેમ કે LED ઉર્જા-બચત લાઇટિંગ, લેસર પ્રોજેક્શન ડિસ્પ્લે, ઇલેક્ટ્રિક વાહનો, સ્માર્ટ ગ્રીડ અને 5G સંચારમાં વ્યાપક એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ છે.
ગેલિયમ આર્સેનાઇડ (GaAs)એક સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે જે તેની ઉચ્ચ આવર્તન, ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા, ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટ, ઓછો અવાજ અને સારી રેખીયતા માટે જાણીતી છે. ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ અને માઈક્રોઈલેક્ટ્રોનિક્સ ઈન્ડસ્ટ્રીઝમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં, GaAs સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ LED (લાઇટ-એમિટિંગ ડાયોડ્સ), LD (લેસર ડાયોડ્સ) અને ફોટોવોલ્ટેઇક ઉપકરણોના ઉત્પાદન માટે થાય છે. માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં, તેઓ MESFETs (મેટલ-સેમિકન્ડક્ટર ફીલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર), HEMTs (હાઇ ઇલેક્ટ્રોન મોબિલિટી ટ્રાન્ઝિસ્ટર), HBTs (હીટરોજંકશન બાયપોલર ટ્રાન્ઝિસ્ટર), ICs (ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ), માઇક્રોવેવ ડાયોડ્સ અને હોલ ઇફેક્ટ ઉપકરણોના ઉત્પાદનમાં કાર્યરત છે.
ઇન્ડિયમ ફોસ્ફાઇડ (InP)મહત્વપૂર્ણ III-V સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર્સમાંનું એક છે, જે તેની ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા, ઉત્તમ રેડિયેશન પ્રતિકાર અને વિશાળ બેન્ડગેપ માટે જાણીતું છે. ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ અને માઈક્રોઈલેક્ટ્રોનિક્સ ઈન્ડસ્ટ્રીઝમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.