|
Góc kiến thức về bán dẫn Vật liệu bán dẫn là gì? Quy trình sản xuất bán dẫn |
Chất bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện, điện tử hàng ngày như máy tính cá nhân, TV, điện thoại thông minh, máy ảnh kỹ thuật số, thẻ IC, vv…Vật liệu bán dẫn được sử rộng dãi nhất trong ngành công nghiệp bán dẫn là Silic (ký hiệu hóa học = Si). Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trên trái đất sau oxy. Hầu hết Silic được tìm thấy trong đất và đá, nhưng nó cũng được chứa trong nước tự nhiên, cây cối và thực vật.
Tuy nhiên, trong tự nhiên Silic thường được tìm thấy ở dạng hợp chất với oxy, nhôm và magiê. Kết quả là, để thu được Silic tinh khiết chúng ta phải chiết xuất từ các hợp chất của chúng. Silic được sử dụng trong các thiết bị bán dẫn dưới dạng các mạch tích hợp (IC) đòi hỏi có cấu trúc đơn tinh thể và độ tinh khiết siêu cao "99,999999999%" (cái gọi là "eleven nines hay 11 số 9") và được tinh chế bằng rất nhiều quá trình xử lý khác nhau sau khi khai thác.
Cấu trúc đơn tinh thể là một cấu trúc trong đó các nguyên tử được sắp xếp một cách trật tự trong không gian ba chiều, các đơn vị cơ bản trong cách sắp xếp này được gọi là mạng tinh thể. Một đơn tinh thể là một mạng tinh thể trong một trật tự, sắp xếp liên tục. Mạng tinh thể của Silic có cấu trúc lập phương giống cấu trúc tinh thể của kim cương, trong đó mỗi nguyên tử Silic được liên kết với bốn nguyên tử silic ngần nhất. Silic là một nguyên tố rất phổ biến, và thường được sử dụng làm nguyên liệu chất bán dẫn vì cấu trúc ổn định của nó.
Việc tinh chế Silic tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Tại Nhật Bản, nguyên liệu silic đã tinh chế thô (phôi) tới độ tinh khiết 98% được nhập khẩu từ Australia, Trung Quốc và Brazil, những nơi có giá điện tương đối rẻ.
|
