อะไรคือความแตกต่างระหว่างผลึกเดี่ยว - คริสตัลและคริสตัล 8 - เวเฟอร์ซิลิกอนนิ้ว?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของเวเฟอร์ซิลิกอนขนาด 8 นิ้วฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวและคริสตัล 8 นิ้ว ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะรวบรวมบล็อกนี้เพื่อทำลายมันทั้งหมดให้คุณ

เริ่มต้นด้วยพื้นฐาน เวเฟอร์ซิลิคอนเป็นรากฐานของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ พวกเขาใช้ทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกประเภทตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงคอมพิวเตอร์ และเมื่อพูดถึงเวเฟอร์ซิลิกอน 8 นิ้วพวกเขาเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับผู้ผลิตหลายราย คุณสามารถตรวจสอบของเราเวเฟอร์ซิลิกอน 8 นิ้ว (200 มม.)บนเว็บไซต์ของเรา

โครงสร้าง

ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างเวเฟอร์ซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวและคริสตัล - คริสตัลอยู่ในโครงสร้างของพวกเขา เวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวคือตามชื่อที่แนะนำประกอบด้วยโครงสร้างผลึกต่อเนื่องเดียว ซึ่งหมายความว่าอะตอมในเวเฟอร์จะถูกจัดเรียงในรูปแบบที่ได้รับคำสั่งสูงและเป็นประจำตลอดเวเฟอร์ทั้งหมด

ในทางกลับกันเวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลประกอบด้วยคริสตัลขนาดเล็กจำนวนมากหรือธัญพืช ธัญพืชเหล่านี้มีทิศทางที่แตกต่างกันและมีขอบเขตของเมล็ดพืชระหว่างพวกเขา อะตอมภายในแต่ละเม็ดจะถูกจัดเรียงในรูปแบบที่สั่งซื้อ แต่การวางแนวเปลี่ยนจากเมล็ดหนึ่งไปเป็นถัดไป

ความแตกต่างในโครงสร้างนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติของเวเฟอร์

คุณสมบัติไฟฟ้า

เวเฟอร์ซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากโครงสร้างผลึกที่สม่ำเสมออิเล็กตรอนจึงสามารถเคลื่อนที่ผ่านเวเฟอร์ได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้เกิดความต้านทานต่ำซึ่งหมายความว่าเวเฟอร์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ประสิทธิภาพสูงเช่นไมโครโปรเซสเซอร์และชิปหน่วยความจำ

เวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลเนื่องจากมีขอบเขตของเมล็ดมีความต้านทานสูงกว่า ขอบเขตของเมล็ดทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เมื่ออิเล็กตรอนพบขอบเขตของเมล็ดพืชพวกมันสามารถกระจายซึ่งจะเพิ่มความต้านทานของเวเฟอร์ อย่างไรก็ตามซิลิคอนโพลี - คริสตัลยังคงใช้ในหลาย ๆ แอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพสูงไม่ได้มีความสำคัญสูงสุดเช่นในเซลล์แสงอาทิตย์บางประเภท

คุณสมบัติทางแสง

เวเฟอร์ซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวยังมีคุณสมบัติทางแสงที่ดีกว่า พวกเขามีดัชนีการหักเหของแสงที่สม่ำเสมอมากขึ้นซึ่งหมายความว่าแสงสามารถผ่านเวเฟอร์ที่มีการกระเจิงน้อยลง สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ความชัดเจนของแสงมีความสำคัญเช่นในเซ็นเซอร์บางประเภท

เวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลที่มีโครงสร้างเม็ดที่ไม่สม่ำเสมอ, กระจายแสงมากขึ้น นี่อาจเป็นข้อเสียในแอปพลิเคชันที่คุณภาพแสงมีความสำคัญ แต่ในเซลล์แสงอาทิตย์การกระเจิงนี้อาจเป็นข้อได้เปรียบในบางกรณี แสงที่กระจัดกระจายมีโอกาสสูงที่จะถูกดูดซึมโดยซิลิกอนซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์

กระบวนการผลิต

กระบวนการผลิตสำหรับเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวและคริสตัลนั้นแตกต่างกันมาก

โดยทั่วไปแล้วเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลจะทำโดยใช้วิธี Czochralski ในกระบวนการนี้ผลึกเมล็ดเล็ก ๆ จะถูกจุ่มลงในอ่างอาบน้ำซิลิกอนที่หลอมเหลว เมื่อผลึกเมล็ดถูกดึงออกมาอย่างช้าๆอะตอมซิลิกอนจากอ่างที่หลอมเหลวติดกับผลึกเมล็ดในแบบที่เป็นระเบียบ Ingot นี้จะถูกหั่นเป็นเวเฟอร์ กระบวนการนี้มีความซับซ้อนและเวลา - การบริโภคซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวโดยทั่วไปมีราคาแพงกว่า

ในทางกลับกันเวเฟอร์โพลี - คริสตัลสามารถทำได้ง่ายขึ้น วิธีการทั่วไปอย่างหนึ่งคือวิธีการหล่อ ในกระบวนการนี้ซิลิคอนหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์และอนุญาตให้เย็นและแข็งตัว ในขณะที่ซิลิกอนแข็งตัวผลึกขนาดเล็กจำนวนมากก่อให้เกิดโครงสร้างโพลี - ผลึก กระบวนการนี้เร็วกว่าและราคาไม่แพงกว่าวิธี Czochralski ซึ่งทำให้เวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น - มีประสิทธิภาพ

แอปพลิเคชัน

เวเฟอร์ซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวเป็นทางเลือกสำหรับแอปพลิเคชันเซมิคอนดักเตอร์ระดับสูง พวกเขาใช้ในไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ พวกเขายังใช้ในชิปหน่วยความจำที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งความต้านทานต่ำและโครงสร้างที่สม่ำเสมอนั้นมีความสำคัญต่อการจัดเก็บข้อมูลที่เชื่อถือได้

เวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ ต้นทุนที่ต่ำกว่าทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ ในขณะที่พวกเขาอาจไม่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงเหมือนเวเฟอร์คริสตัลเดี่ยว แต่ก็ยังสามารถแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เรายังเสนอเวเฟอร์ซิลิกอน 5 นิ้ว (125 มม.)และเวเฟอร์ซิลิกอน 4 นิ้ว (100 มม.)สำหรับแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน

คุณภาพและข้อบกพร่อง

เวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวโดยทั่วไปมีคุณภาพสูงกว่าในแง่ของความหนาแน่นของข้อบกพร่อง เนื่องจากพวกเขามีโครงสร้างผลึกต่อเนื่องเพียงครั้งเดียวจึงมีข้อบกพร่องน้อยลงเช่นการเคลื่อนที่และสิ่งสกปรก นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันที่ความน่าเชื่อถือเป็นกุญแจสำคัญเนื่องจากข้อบกพร่องอาจทำให้อุปกรณ์ล้มเหลว

เวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลที่มีขอบเขตของเมล็ดมีความหนาแน่นของข้อบกพร่องที่สูงขึ้น ขอบเขตของเมล็ดสามารถดักจับสิ่งสกปรกและทำให้เกิดข้อบกพร่องของโครงสร้าง อย่างไรก็ตามความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการผลิตได้ลดผลกระทบของข้อบกพร่องเหล่านี้และเวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลยังคงเหมาะสำหรับการใช้งานจำนวนมาก

ค่าใช้จ่าย

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เวเฟอร์ซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวมีราคาแพงกว่าในการผลิต กระบวนการผลิตที่ซับซ้อนพร้อมกับข้อกำหนดด้านคุณภาพสูงผลักดันค่าใช้จ่าย สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเหมาะสมน้อยลงสำหรับแอปพลิเคชันที่ค่าใช้จ่ายเป็นข้อกังวลหลัก

เวเฟอร์ซิลิคอนโพลี - คริสตัลมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น - มีประสิทธิภาพ กระบวนการผลิตที่ง่ายขึ้นและความต้องการด้านคุณภาพที่ลดลงส่งผลให้ราคาต่ำกว่า นี่คือเหตุผลที่พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันที่ค่าใช้จ่ายเป็นปัจจัยสำคัญเช่นในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่

บทสรุป

โดยสรุปเวเฟอร์ซิลิกอนเดี่ยว - คริสตัลและคริสตัล 8 - นิ้วมีความแตกต่างที่แตกต่างกันในโครงสร้างคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแสงกระบวนการผลิตแอปพลิเคชันคุณภาพและค่าใช้จ่าย ตัวเลือกระหว่างทั้งสองขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชัน หากคุณต้องการประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงเวเฟอร์ซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวเป็นวิธีที่จะไป แต่ถ้าค่าใช้จ่ายเป็นข้อกังวลหลักของคุณและคุณสามารถทนต่อประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าเล็กน้อยเวเฟอร์โพลี - คริสตัลซิลิคอนเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม

หากคุณสนใจที่จะซื้อเวเฟอร์ซิลิกอน 8 นิ้วไม่ว่าจะเป็นเพียงคริสตัลหรือคริสตัล - คริสตัลอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยคุณค้นหาเวเฟอร์ที่เหมาะสมสำหรับความต้องการของคุณ

การอ้างอิง

• "วัสดุและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอน" โดย SM SZE
• "คู่มือเทคโนโลยีการผลิตเซมิคอนดักเตอร์" แก้ไขโดย Y. Nishi และ R. Doering