Пластины из арсенида галлия и кремния. Кремниевая пластина

Введение

С развитием электронных устройств люди все больше внимания уделяют пластинам, чипам, полупроводникам и интегральным схемам. Все пытаются понять суть микросхем. В их голове возникает множество вопросов. Что такое пластина? Что такое чип? Как они связаны между собой? Какие материалы мы используем для их изготовления? Каковы их минусы и плюсы? В этой статье мы ответим на эти вопросы, сравнив пластины из арсенида галлия и кремния. Надеемся, что вы сможете получить более четкое представление о них.

Рисунок 1 Пластины из арсенида галлия

Пластины и чипы

• Что такое пластина?

Подложка - это тонкий ломтик полупроводника, используемый для изготовления интегральных схем и других важных электронных устройств. Подложка является основой интегральных схем. И пластины, и интегральные схемы считаются сердцем электронной промышленности.

• Что такое микросхема?

Микросхема, интегральная схема или ИС - это группа электронных схем, встроенных в один кусок полупроводникового материала. На чипах собраны различные мини-транзисторы и электронные компоненты.

• В чем же их отличие?

Пластина - это подложка для чипа. Чип интегрируется в пластину. Они собраны вместе и широко используются в электронике.

Рисунок 2. Микросхемы на пластине

Пластина из арсенида галлия VS. Кремниевая пластина

--Кремниевые пластины

• Плюсы:

Традиционно кремний является наиболее предпочтительным материалом для изготовления пластин из-за следующих преимуществ. Основное преимущество кремниевых пластин заключается в их стоимости. А именно, он намного дешевле других материалов, и в настоящее время занимает более 90 % рынка полупроводников. Кремниевые пластины также находят широкое применение благодаря своей идеальной способности выдерживать ток и напряжение.

• Против:

Однако кремний не может удовлетворить запросы клиентов , когда им требуются пластины больших размеров. Кремний - хрупкий материал, поскольку все атомы выровнены в монокристаллическую форму. Его редко используют для изготовления пластин большого размера, поскольку они могут треснуть. Если мы увеличим толщину пластины, чтобы предотвратить поломку, стоимость соответственно возрастет, и кремний потеряет свое ценовое преимущество.

--Пластины из арсенида галлия

• Плюсы:

В настоящее время пластины из арсенида галлия возникают как альтернатива кремниевым пластинам. У пластин из GaAs есть несколько технических преимуществ. Они перечислены ниже.

1. Во-первых, электроны движутся внутри пластин из арсенида галлия гораздо быстрее, чем в кремнии. Поэтому этот арсенид широко используется для создания высокоскоростных телекоммуникационных устройств.
2. Во-вторых, пластины из арсенида галлия обладают уникальной способностью превращать электричество в свет. Это замечательное оптическое свойство способствует широкому применению в лазерных диодах, оптических окнах, солнечных батареях и другой оптоэлектронике.
3. Устройства на основе арсенида галлия имеют гораздо больше преимуществ. GaAs имеет более низкое поле насыщения и более широкий диапазон рабочих температур по сравнению с кремнием. Подложки из GaAs также могут уменьшить шумы в электронных схемах.

• Против:

Тем не менее, пластины из арсенида галлия имеют следующие недостатки.

1. Арсенид галлия стоит дороже кремния, поскольку GaAs встречается гораздо реже и его сложнее получить. Но его более высокая эффективность оправдывает более высокую стоимость. Пластины из арсенида галлия обычно используются в новом оборудовании или проектах, к которым предъявляются более высокие требования и бюджеты.
2. GaAs не образует собственных оксидов, как кремний, в то время как кремний может использовать свои оксиды в качестве изолятора, чтобы защитить себя.
3. При обращении с компонентами из арсенида галлия и их утилизации необходимо соблюдать особую осторожность, поскольку мышьяк очень токсичен.

Заключение

Прежде всего, и пластины, и чипы имеют большое значение для полупроводниковой и электронной промышленности, и для их изготовления используются различные материалы. Кремниевые пластины являются более дешевым вариантом, в то время как пластины из арсенида галлия известны своей подвижностью электронов, впечатляющими оптическими характеристиками и более высокой эффективностью. Компания Stanford Advanced Materials (SAM) предлагает монокристаллические пластины арсенида галлия, изготовленные методами LEC и VGF. Для получения дополнительной информации вы можете посетить нашу домашнюю страницу.