อ่าน 2 นาที
ซิลิคอนโซนลอยตัว
ซิลิคอนแบบฟลอตโซน (Float-zone silicon)คือซิลิคอน ที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก ได้ มาจาก กระบวนการ หลอมแบบโซนแนวตั้ง (Vertical Zone Melting )...
ซิลิคอนโซนลอยตัว


ซิลิคอนแบบฟลอตโซน (Float-zone silicon)คือซิลิคอน ที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก ได้ มาจาก กระบวนการ หลอมแบบโซนแนวตั้ง (Vertical Zone Melting ) กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ (Bell Labs)โดยเฮนรี เธอร์เรอร์ (Henry Theuerer) ในปี 1955 โดยเป็นการดัดแปลงวิธีการที่ วิลเลียม การ์ดเนอร์ ฟาน น์(William Gardner Pfann) พัฒนาขึ้น สำหรับ เจอร์ มาเนียม ในการจัดเรียงแบบแนวตั้ง ซิลิคอนหลอมเหลวจะมีแรงตึงผิว เพียงพอ ที่จะป้องกันไม่ให้ส่วนผสมแยกตัว ข้อดีที่สำคัญคือการเติบโตโดยไม่ต้องใช้เบ้าหลอม ซึ่งป้องกันการปนเปื้อนของซิลิคอนจากภาชนะเอง และด้วยเหตุนี้จึงเป็นทางเลือกที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าผลึกแบบบูล (boule crystals) ที่ ปลูก โดยวิธี Czochralski
ความเข้มข้นของสิ่งเจือปนที่มีน้ำหนักเบา เช่น ธาตุคาร์บอน (C) และออกซิเจน (O2 )นั้นต่ำมาก ส่วนไนโตรเจน (N2) ซึ่งเป็นสิ่งเจือปนที่มีน้ำหนักเบาอีกชนิดหนึ่งช่วยควบคุมข้อบกพร่องขนาดเล็กและยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของแผ่นเวเฟอร์ปัจจุบันจึงมีการเติมไนโตรเจนลงไปในระหว่างขั้นตอนการเจริญเติบโตโดยเจตนา
โดยทั่วไปแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของเวเฟอร์แบบฟลอตโซนจะไม่เกิน 200 มิลลิเมตร เนื่องจากข้อจำกัดของแรงตึงผิวในระหว่างการเจริญเติบโต แท่งผลึกซิลิคอน บริสุทธิ์พิเศษเกรดอิเล็กทรอนิกส์จะถูกส่งผ่าน ขดลวด ความร้อน RFซึ่งจะสร้างโซนหลอมเหลวเฉพาะที่ จากนั้นผลึกจะเจริญเติบโตจากโซนนั้น โดยใช้ ผลึกต้นแบบที่ปลายด้านหนึ่งเพื่อเริ่มต้นการเจริญเติบโต กระบวนการทั้งหมดดำเนินการในห้องสุญญากาศหรือในบรรยากาศที่มีก๊าซเฉื่อย
บริเวณหลอมเหลวจะพัดพาเอาสิ่งเจือปนออกไปด้วย จึงช่วยลดความเข้มข้นของสิ่งเจือปน (สิ่งเจือปนส่วนใหญ่ละลายได้ดีกว่าในสารหลอมเหลวมากกว่าในผลึก) เทคนิคการเติมสารเจือปนแบบพิเศษ เช่นการเติมสาร เจือปนที่แกนกลาง การเติมสารเจือปนแบบเม็ด การเติมก๊าซ และการเติมสารเจือปนโดยการเปลี่ยนสภาพนิวตรอน ถูกนำมาใช้เพื่อรวมสารเจือปนที่ต้องการในความเข้มข้นที่สม่ำเสมอ
แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่ผลิตด้วยกระบวนการลอยตัวอาจถูกฉายรังสีนิวตรอนเพื่อเปลี่ยนให้เป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเจือสาร n
แอปพลิเคชัน
ซิลิคอนแบบ Float-zone มักใช้สำหรับอุปกรณ์กำลังและ แอปพลิ เคชันตรวจจับซึ่งต้องการความต้านทานสูง[ 1 ] : 364 มีความโปร่งใสสูงต่อรังสีเทราเฮิร์ตซ์และมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนทางแสง เช่นเลนส์และหน้าต่าง สำหรับการใช้งานเทราเฮิร์ตซ์ นอกจากนี้ยังใช้ในแผงโซลาร์เซลล์ของดาวเทียม เนื่องจากมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงกว่า[ 2 ] [ 3 ] [ 1 ] : 364
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ซิลิคอนโซนลอยตัว
ซิลิคอนแบบฟลอตโซน (Float-zone silicon)คือซิลิคอน ที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก ได้ มาจาก กระบวนการ หลอมแบบโซนแนวตั้ง (Vertical Zone Melting )...
แอปพลิเคชัน
ซิลิคอนแบบ Float-zone มักใช้สำหรับ อุปกรณ์กำลัง และ แอปพลิ เคชันตรวจจับ ซึ่งต้องการความต้านทานสูง [ 1 ] : 364 มีความโปร่งใสสูงต่อ รังสีเทราเฮิร์ตซ์ และมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนทางแสง เช่น เลนส์ และหน้าต่าง สำหรับการใช้งานเทราเฮิร์ตซ์ นอกจากนี้ยังใช้ใน...
ดูเพิ่มเติม
วิธี Bridgman–Stockbarger การดึงลงขนาดเล็ก การเจริญเติบโตของฐานรองด้วยความร้อนจากเลเซอร์ ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Float-zone_silicon&oldid=1325607608 "