晶圓制造之硅的性質(zhì)

1 晶圓制造

1.1 硅的性質(zhì)

硅是元素周期表中原子序數(shù)為14的化學元素。硅是一種經(jīng)典的半導體，其導電性介于導體和電介質(zhì)之間。天然硅（來自拉丁語 silex/silicis：鵝卵石）

僅作為氧化物：二氧化硅（SiO2）以沙子、石英或硅酸鹽（化合物硅與氧、金屬等）。因此，硅是一種非常便宜的起始材料，其價值取決于進一步加工。其他半導體如因為鍺或砷化鎵化合物半導體提供了比硅顯著改善的電氣特性：電荷載流子遷移率以及由此產(chǎn)生的開關(guān)速度在鍺和 GaAs 中顯著提高。然而，與其他半導體相比，硅具有顯著的優(yōu)勢。

在硅晶體上可以很容易地產(chǎn)生氧化層，得到的硅。二氧化碳是一種最高質(zhì)量的絕緣體，可以精確地在基板上制造。在鍺或砷化鎵上制造類似的絕緣體非常昂貴。

通過摻雜硅來改變電導率的可能性是另一個很大的優(yōu)勢。其他物質(zhì)部分毒性很大，含有這些元素的化合物不是像硅一樣耐用和穩(wěn)定。半導體中使用硅的要求制造是硅以單晶的超純形式存在。這個是指晶格中的硅原子排列規(guī)則，有材料中絕對沒有未定義的雜質(zhì)。

除單晶外，還有多晶硅（poly=many）和非晶硅（a-Si）。而單晶硅是微電子學的基礎(chǔ)，圓形晶圓，多晶硅適用于完成特定任務(wù)（例如掩膜、柵電極……）。多晶硅是由許多不規(guī)則排列的個體組成單晶，并且可以很容易地沉積和圖案化。非晶硅不具有規(guī)則但無序的晶格結(jié)構(gòu)，在半導體制造中沒有任何作用，但非晶硅比其他形式具有優(yōu)勢

硅在薄膜太陽能電池制造中的應(yīng)用。

審核編輯：湯梓紅