एपिटॅक्सियल आणि डिफ्यूज्ड वेफर्समध्ये काय फरक आहे

एपिटॅक्सियल आणि डिफ्यूज्ड वेफर्स दोन्ही सेमीकंडक्टर उत्पादनात आवश्यक साहित्य आहेत, परंतु ते त्यांच्या फॅब्रिकेशन प्रक्रिया आणि लक्ष्य अनुप्रयोगांमध्ये लक्षणीय भिन्न आहेत. हा लेख या वेफर प्रकारांमधील मुख्य भेदांचा शोध घेतो.

1. फॅब्रिकेशन प्रक्रिया:

एपिटॅक्सियल वेफर्ससिंगल-क्रिस्टल सिलिकॉन सब्सट्रेटवर अर्धसंवाहक सामग्रीचे एक किंवा अधिक स्तर वाढवून तयार केले जातात. ही वाढ प्रक्रिया सामान्यत: रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD) किंवा आण्विक बीम एपिटॅक्सी (MBE) तंत्रांचा वापर करते. इच्छित विद्युत गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी एपिटॅक्सियल लेयर विशिष्ट डोपिंग प्रकार आणि एकाग्रतेसह तयार केले जाऊ शकते.

दुसरीकडे, डिफ्यूज्ड वेफर्स, डिफ्यूजन प्रक्रियेद्वारे सिलिकॉन सब्सट्रेटमध्ये डोपंट अणूंचा परिचय करून तयार केले जातात. ही प्रक्रिया सामान्यत: उच्च तापमानात होते, ज्यामुळे डोपंट्स सिलिकॉन जाळीमध्ये पसरू शकतात. डिफ्यूज्ड वेफर्समधील डोपंट एकाग्रता आणि खोली प्रोफाइल प्रसार वेळ आणि तापमान समायोजित करून नियंत्रित केली जाते.

2. अर्ज:

एपिटॅक्सियल वेफर्सते प्रामुख्याने उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये वापरले जातात जसे की उच्च-फ्रिक्वेंसी ट्रान्झिस्टर, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि एकात्मिक सर्किट्स. दएपिटॅक्सियल लेयरउच्च वाहक गतिशीलता आणि कमी दोष घनता यासारख्या उच्च विद्युत वैशिष्ट्ये ऑफर करते, या अनुप्रयोगांसाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

डिफ्यूज्ड वेफर्स प्रामुख्याने लो-व्होल्टेज MOSFETs आणि CMOS इंटिग्रेटेड सर्किट्स सारख्या कमी-पॉवर, किफायतशीर सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये वापरले जातात. डिफ्यूजनची सोपी आणि कमी खर्चिक फॅब्रिकेशन प्रक्रिया या ऍप्लिकेशन्ससाठी योग्य बनवते.

3. कामगिरीतील फरक:

एपिटॅक्सियल वेफर्ससामान्यत: उच्च वाहक गतिशीलता, कमी दोष घनता आणि वर्धित थर्मल स्थिरता यासह डिफ्यूज्ड वेफर्सच्या तुलनेत उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्म प्रदर्शित करतात. हे फायदे त्यांना उच्च-कार्यक्षमता अनुप्रयोगांसाठी आदर्श बनवतात.

डिफ्यूज्ड वेफर्समध्ये त्यांच्या एपिटॅक्सियल समकक्षांच्या तुलनेत किंचित निकृष्ट विद्युत गुणधर्म असू शकतात, परंतु त्यांची कार्यक्षमता अनेक अनुप्रयोगांसाठी पुरेशी आहे. याव्यतिरिक्त, त्यांचा कमी उत्पादन खर्च त्यांना कमी-शक्ती आणि खर्च-संवेदनशील अनुप्रयोगांसाठी स्पर्धात्मक पर्याय बनवतो.

4. उत्पादन खर्च:

च्या बनावटएपिटॅक्सियल वेफर्सतुलनेने जटिल आहे, अत्याधुनिक उपकरणे आणि प्रगत तंत्रज्ञानाची आवश्यकता आहे. परिणामी,एपिटॅक्सियल वेफर्सउत्पादनासाठी स्वाभाविकच अधिक महाग आहेत.

डिफ्यूज्ड वेफर्स, याउलट, एक सोपी फॅब्रिकेशन प्रक्रिया समाविष्ट करते जी सहज उपलब्ध उपकरणे आणि तंत्रज्ञानाचा वापर करते, परिणामी उत्पादन खर्च कमी होतो.

5. पर्यावरणीय प्रभाव:

ची उत्पादन प्रक्रियाएपिटॅक्सियल वेफर्सघातक रसायने आणि उच्च-तापमान प्रक्रियेच्या वापरामुळे संभाव्यतः अधिक कचरा आणि प्रदूषक निर्माण होऊ शकतात.

डिफ्यूज्ड वेफर फॅब्रिकेशन, तुलनेने, कमी पर्यावरणीय प्रभाव आहे कारण ते कमी तापमान आणि कमी रसायने वापरून साध्य केले जाऊ शकते.

निष्कर्ष:

एपिटॅक्सियलआणि डिफ्यूज्ड वेफर्समध्ये फॅब्रिकेशन प्रक्रिया, ऍप्लिकेशन एरिया, परफॉर्मन्स, खर्च आणि पर्यावरणीय प्रभाव या संदर्भात वेगळी वैशिष्ट्ये आहेत. या दोन वेफर प्रकारांमधील निवड विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकता आणि बजेट मर्यादांवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असते.