Différents types de plaquettes de silicium

De nombreuses personnes ont probablement travaillé avec des plaquettes de silicium sans même s'en rendre compte. Quiconque a déjà eu un ordinateur ou un téléphone portable a probablement déjà utilisé des plaquettes de silicium. En tant que l'un des principaux fournisseurs de plaquettes de silicium sur le marché, Stanford Advanced Materials (SAM) se voit poser des questions telles que "Qu'est-ce qu'une plaquette de silicium ? ou "Quel type de plaquette de silicium dois-je acheter à cette fin ?" Ce guide complet sur les plaquettes de silicium répondra à toutes ces questions.

SAM fournit une multitude de plaquettes de silicium personnalisées, telles que des plaquettes de base, des plaquettes de test et des plaquettes récupérées. Sur la base de différents paramètres tels que l'orientation des cristaux, la résistivité, l'épaisseur et le diamètre, ils veillent à ce que les consommateurs obtiennent une plaquette adaptée à leurs besoins.

Plaquettes de silicium par structure cristalline

La structure cristalline des plaquettes de silicium influe sur leurs propriétés électriques, mécaniques et thermiques.

• Plaquettes de silicium monocristallin: Ces plaquettes sont fabriquées à partir d'un seul cristal et garantissent des propriétés électriques constantes avec moins de défauts. Alors que les plaquettes de Czochralski sont destinées aux applications de circuits intégrés et aux cellules solaires à haut rendement, les plaquettes de FZ, qui présentent un taux d'impuretés extrêmement faible, trouvent leurs applications dans l'électronique de puissance, les composants RF et les dispositifs à haute tension.
• Plaques de silicium polycristallin: Elles sont produites à partir de plusieurs formations cristallines afin de réduire les coûts, bien qu'elles ne soient pas aussi uniformes que les plaquettes monocristallines. Ces plaquettes sont utilisées dans les panneaux solaires et d'autres dispositifs semi-conducteurs économiques.
• Plaques de silicium amorphe: Utilisées pour la fabrication de films minces tels que les écrans d'affichage TFT, les capteurs d'image et les cellules solaires à film mince.

Plaquettes de silicium par orientation

L'orientation cristalline est importante pour le traitement et la gravure des plaquettes. SAM fournit des plaquettes avec les orientations les plus courantes :

• Plaquettes⟨100⟩ - Adaptées à l'oxydation et à la gravure, excellentes pour la logique CMOS, la DRAM et le traitement général des circuits intégrés.
• ⟨110⟩Wafers - Sélectionnées pour les MEMS et les applications de gravure anisotrope.
• ⟨111⟩Wafers - préférées pour les MEMS, les capteurs et les dispositifs de puissance nécessitant une meilleure résistance mécanique.

[1]

Plaquettes de silicium en fonction des types de dopage

Le "dopage" modifie les propriétés électriques d'une plaquette semi-conductrice par les moyens suivants

• Plaquesde type P - Plaques dopées au bore, principalement utilisées dans les cellules solaires et la technologie CMOS.
• Plaquettesde type N - dopées au phosphore ou à l'arsenic, elles utilisent les électrons comme porteurs de charge, ce qui les rend plus mobiles et plus résistantes aux rayonnements ionisants.
• Variations de résistivité - SAM peut fournir des plaquettes légèrement dopées à fortement dopées en fonction des spécifications de l'appareil, telles que des plaquettes à haute résistivité pouvant être utilisées pour la technologie RF ou des plaquettes à faible résistivité pouvant être employées dans l'électronique de puissance.

Finition de surface et ingénierie spéciale

Les caractéristiques de surface et l'ingénierie de la plaquette la rendent idéale pour des applications sophistiquées.

• Plaquettes hautement polies - Plaquettes polies sur une ou deux faces pour les circuits intégrés, les systèmes électromécaniques ou la photonique.
• Plaquettes rodées ou gravées - Finition de surface modérée, souvent utilisée pour les applications de R&D et les dispositifs de puissance.
• Plaques SOI (silicium sur isolant) - Réduction de la capacité parasite pour les applications RF, LP et automobiles.
• Plaques ultra-minces - Épaisseur inférieure à 100 µm ; principalement pour l'électronique flexible et l'emballage de l'intégration 3D.

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Tableau récapitulatif : Différents types de plaquettes de silicium

Ce tableau résume d'un coup d'œil les caractéristiques importantes des différentes plaquettes de silicium, afin que vous sachiez quel produit vous convient le mieux. L'expérience de SAM en tant que fournisseur réputé de plaquettes de silicium garantit que toutes les plaquettes de silicium sont de la plus haute qualité.

Conclusion

Les plaquettesde silicium représentent la pierre angulaire de l'électronique moderne, qu'il s'agisse d'un appareil courant, d'un ordinateur, d'un système microélectromécanique ou de cellules solaires. La variété des orientations, des types de dopage, des finitions de surface et des caractéristiques techniques joue un rôle clé dans la prise de décisions éclairées.

En se procurant des plaquettes de silicium de haute qualité auprès d'un fournisseur de plaquettes de silicium réputé tel que SAM, les fabricants et les chercheurs sont en mesure d'obtenir des plaquettes de silicium qui répondent à des exigences spécifiques, permettant ainsi une innovation optimale au sein de l'industrie des semi-conducteurs.

Référence :

[1] Mohd Said, Nur Azura & Ogurtsov, Vladimir & Herzog, Grégoire. (2014). BIOCAPTEUR ÉLECTROCHIMIQUE BASÉ SUR DES RÉSEAUX D'ÉLECTRODES MICROFABRIQUÉS POUR DES APPLICATIONS EN SCIENCES DE LA VIE. 10.13140/RG.2.2.11066.49603.