جزئیات وبلاگ

در تولید نیمه هادی و نوری دقیق، انتخاب مواد بستر برای دستیابی به عملکرد دستگاه بالا و قابلیت اطمینان فرآیند بسیار مهم است.یکی از رایج ترین مواد استفاده شده، سفیر (Al2O3) است، کوارتز (SiO2) و کربید سیلیکون (SiC) ، در حالی که هر سه مزایای منحصر به فرد ارائه می دهند، خواص آنها در جنبه های حرارتی، مکانیکی و شیمیایی به طور قابل توجهی متفاوت است.که بر مناسب بودن آنها برای کاربردهای مختلف تاثیر می گذارداین مقاله یک مقایسه مبتنی بر شواهد را برای راهنمایی انتخاب مواد برای فرآیندهای نیمه هادی ارائه می دهد.

1خواص مکانیکی

تحلیل:
سفیر و سی سی مواد فوق العاده سختی هستند، که آنها را در برابر فرسایش و خراش مقاوم می کند، که برای دستکاری در طول پردازش وافره بسیار مهم است. کوارتز نرم تر و شکننده تر است.محدود کردن استفاده از آن در محیط های پر استرس.

2خواص حرارتی

تحلیل:
سی سی سی در هدایت حرارتی از هر دو سفیر و کوارتز برتر است و باعث می شود که انتشار حرارتی کارآمد در کاربردهای الکترونیکی با قدرت بالا انجام شود. کوارتز دارای هدایت حرارتی بسیار پایین است.که آن را برای عایق بندی یا کاربردهای کم گرما مناسب می کند اما برای دستگاه های قدرتمند مناسب نیستزپیر ثبات حرارتی و رسانایی حرارتی متوسط را متعادل می کند که معمولاً در دستگاه های LED و RF استفاده می شود.

3- ثبات شیمیایی و زیست محیطی

تحلیل:
هر سه ماده دارای ثبات شیمیایی عالی هستند، اما SiC به طور منحصر به فرد برای محیط های خوردنی یا خیس مناسب است.در حالی که سفیر و SiC پایدار باقی می مانند.

4ملاحظات نوری و الکتریکی

تحلیل:
سفیر و کوارتز به دلیل شفافیت خود در محدوده UV قابل مشاهده به طور گسترده ای برای پنجره های نوری استفاده می شود.فاصله گسترده SiC و مقاومت دی الکتریک بالا آن را برای دستگاه های نیمه هادی ولتاژ بالا و دمای بالا ایده آل می کند، مانند الکترونیک قدرت و تقویت کننده های RF.

5هزینه و قابلیت تولید

تحلیل:
کوارتز مقرون به صرفه ترین و آسان ترین پردازش است، که آن را برای قطعات نوری در مقیاس آزمایشگاهی یا کم هزینه محبوب می کند. زپیر و SiC نیاز به ماشینکاری پیشرفته و هزینه های بالاتر دارند.اما آنها عملکرد مکانیکی و حرارتی برتر را ارائه می دهند، برای کاربردهای سخت نیمه هادی ضروری است.

نتیجه گیری

انتخاب بین سفیر، کوارتز و سی سی نیاز به بررسی دقیق عوامل مکانیکی، حرارتی، شیمیایی، نوری و هزینه دارد:

• سفیردارای تعادل سختی، ثبات حرارتی و شفافیت نوری است، که آن را برای LED ها، پنجره های نوری و برخی از میکروالکترونیک ها ایده آل می کند.

• کوارتزاز نظر مقرون به صرفه، آسان پردازش و مقاومت شیمیایی، برای دستگاه های آزمایشگاهی، ماسک های فوتولیتوگرافی و برنامه های کم مصرف مناسب است.

• SiCهدایت حرارتی، سختی و ثبات شیمیایی استثنایی را فراهم می کند، که برای الکترونیک های قدرتمند، محیط های خشن و برنامه هایی که نیاز به دوام شدید دارند، ضروری است.

برای مهندسان نیمه هادی و دانشمندان مواد، این مقایسه مبتنی بر شواهد از انتخاب منطقی مواد پشتیبانی می کند، اطمینان از عملکرد بهینه دستگاه و قابلیت اطمینان فرآیند.