उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन वेफर्सचा संक्षिप्त परिचय

उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन वेफर्स (HR-Si), त्याच्या नावाप्रमाणे, अत्यंत उच्च प्रतिरोधकता असलेली एक मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सामग्री आहे. प्रगत अर्धसंवाहक उत्पादन क्षेत्रात, हाय-एंड चिप डिझाइनमध्ये उच्च-वारंवारता नुकसान हे एक मोठे आव्हान बनले आहे. त्याच्या अति-उच्च प्रतिरोधकतेबद्दल धन्यवाद, उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन वेफर सब्सट्रेटचे नुकसान कमी करण्यासाठी आणि परजीवी क्रॉसस्टॉक दूर करण्यासाठी आदर्श उपाय म्हणून काम करते.

पारंपारिक लॉजिक चिप्स (जसे की CPUs आणि GPUs) द्वारे स्वीकारलेले मानक सिलिकॉन वेफर्स 1-50 Ω·cm किंवा त्याहूनही कमी ठराविक प्रतिरोधकतेसह, विद्युत वहन आणि ट्रान्झिस्टर निर्मिती सुलभ करण्यासाठी अशुद्धतेच्या विशिष्ट एकाग्रतेसह डोप केले जातात. वेगळ्या प्रकारे, उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन वेफरमध्ये 1000 Ω·cm पेक्षा जास्त प्रतिरोधकता आहे आणि अत्यंत कमी डोपिंग एकाग्रतेसह जवळजवळ आंतरिक स्थिती प्रदर्शित करते.

उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन वेफर का आवश्यक आहे?

संप्रेषण फ्रिक्वेन्सीमध्ये सतत वाढ झाल्यामुळे, मानक सिलिकॉन सब्सट्रेट्समध्ये गंभीर शारीरिक मर्यादा आहेत. उच्च-प्रतिरोधकतासिलिकॉन वेफर्ससिलिकॉन सब्सट्रेट्सवरील उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल ट्रान्समिशनच्या मुख्य समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी आदर्श उपाय आहेत.

1.कमी सब्सट्रेट नुकसान

उच्च-फ्रिक्वेंसी ऑपरेटिंग परिस्थितीत, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा इन्सुलेटिंग लेयरमध्ये प्रवेश करतात आणि नंतर सिलिकॉन सब्सट्रेट्समध्ये प्रवेश करतात. कमी प्रतिरोधकतेसह मानक सिलिकॉन सबस्ट्रेट्स एडी प्रवाह निर्माण करू शकतात जे उच्च-फ्रिक्वेंसी RF सिग्नल उर्जेला थर्मल उर्जेमध्ये रूपांतरित करतात, त्यामुळे ऊर्जेची तीव्र हानी होते. याउलट, उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन जवळजवळ गैर-वाहक आहे, जे एडी प्रवाहांना प्रभावीपणे दाबू शकते आणि सिग्नल ऊर्जा संरक्षित करू शकते.

2. कमीत कमी परजीवी कॅपेसिटन्स आणि क्रॉसस्टॉक

इंडक्टर्स आणि स्विचेस सारख्या चिप्सवरील एकाधिक RF घटक कंडक्टिव्ह सब्सट्रेटद्वारे परजीवी कॅपेसिटिव्ह कपलिंग तयार करतात, ज्यामुळे परस्पर सिग्नल हस्तक्षेप होऊ शकतो. तथापि, उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन सब्सट्रेट हा "वाहक मार्ग" अवरोधित करू शकतो आणि घटकांमधील अलगाव पातळी मोठ्या प्रमाणात वाढवू शकतो.

3. निष्क्रिय उपकरणांचे सुधारित गुणवत्ता घटक (क्यू फॅक्टर).

उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन वेफर ऑन-चिप इंडक्टर्सच्या Q घटकात लक्षणीय सुधारणा करू शकते आणि रेडिओ फ्रिक्वेन्सी सर्किट ऍप्लिकेशन्समध्ये सिग्नलचा आवाज आणि वीज वापर प्रभावीपणे कमी करू शकते.

उच्च-प्रतिरोधक सिलिकॉन वेफर्सची मुख्य अनुप्रयोग परिस्थिती

1. रेडिओ वारंवारता आणि मायक्रोवेव्ह फील्ड

2. आरएफ एमईएमएस स्विच, फिल्टर आणि फेज शिफ्टर्ससाठी सब्सट्रेट ॲप्लिकेशन

3. सिलिकॉन-आधारित अँटेना एकत्रीकरण आणि मिलिमीटर-वेव्ह उपकरणांचे अनुप्रयोग (5G फ्रंट-एंड मॉड्यूल)

4. सिलिकॉन फोटोनिक वेव्हगाइड ऍप्लिकेशन्स

5. TSV इंटरपोजर्स मॅन्युफॅक्चरिंग