A 2 hüvelykes GE szubsztrátok megbízható szállítójaként gyakran vizsgálom meg ezeket az alapvető félvezető anyagok felületi érdességét. Ebben a blogban a 2 hüvelykes GE szubsztrátok felületi durvaságának, annak szignifikanciájának, mérési módszereinek, befolyásoló tényezőinek és annak különféle alkalmazásokra gyakorolt hatásának koncepciójába kerülök.
A felületi érdesség megértése
A felületi érdesség az anyag felületének szabálytalanságaira utal, amelyeket ezeknek a szabálytalanságoknak a magassága, távolsága és alakja jellemezheti. Egy 2 hüvelykes GE szubsztrát esetében a felületi érdesség kritikus paraméter, amely befolyásolhatja annak teljesítményét a félvezető eszközök gyártásában és más alkalmazásokban. A GE szubsztrát felülete nem tökéletesen sima mikroszkopikus szinten; Ehelyett kis csúcsokkal és völgyekkel rendelkezik, amelyek befolyásolhatják, hogy a szubsztrát miként kölcsönhatásba lép más anyagokkal a feldolgozás során.
A felület érdességét általában olyan paraméterekkel számszerűsítik, mint például a RA (aritmetikai átlagos eltérése a becsült profil), RQ (gyökér - átlagos - négyzet alakú eltérés) és RZ (a profil maximális magassága). Az RA a leggyakrabban használt paraméter, amely a felszíni profil átlagos eltérését képviseli az átlagvonalból egy megadott mintavételi hosszon belül. Az alacsonyabb RA érték simább felületet jelöl.
A felületi érdesség jelentősége 2 hüvelykes GE szubsztrátokban
A félvezető gyártásban a 2 hüvelykes GE szubsztrát felületi érdessége számos szempontból létfontosságú szerepet játszik:
Eszközteljesítmény
A félvezető eszközök, például a tranzisztorok és az integrált áramkörök teljesítményét a GE szubsztrát felületi érdessége jelentősen befolyásolhatja. A durva felület a vékony fóliák nem egyenletes lerakódását okozhatja a gyártási folyamat során, ami az elektromos tulajdonságok eltéréseit eredményezheti. Például egy mezőben - effektus tranzisztorban (FET), a durva szubsztrát felülete megnövekedett töltőhordozók szórását eredményezheti, ami csökkenti az elektronok vagy lyukak mobilitását és rontja az eszköz elektromos teljesítményét.
Tapadás
Amikor további rétegeket 2 hüvelykes GE szubsztrátra helyeznek, például fémkontaktusokat vagy dielektromos fóliákat, a felületi érdesség befolyásolhatja a szubsztrát és a lerakódott réteg közötti tapadást. A sima felület általában jobb tapadást biztosít, mivel kevesebb üreg és szabálytalanság van, amelyek gyengíthetik a kötést. A rossz adhézió a lerakódott rétegek lemondásához vezethet, ami a félvezető eszközök fő megbízhatósági kérdése.
Optikai tulajdonságok
Optoelektronikai alkalmazásokban, ahol a GE szubsztrátokat olyan eszközökben használják, mint például a fotodetektorok és a fény - kibocsátó diódák, a felületi érdesség befolyásolhatja az eszköz optikai tulajdonságait. A durva felület szétszórhatja a fényt, csökkentve a fényelnyelés vagy a kibocsátás hatékonyságát. Ez különösen fontos a nagy teljesítményű optoelektronikus eszközökben, ahol a fény maximalizálása - az anyag kölcsönhatása elengedhetetlen.
A felületi érdesség mérési módszerei
Számos módszer áll rendelkezésre egy 2 hüvelykes GE szubsztrát felületi érdességének mérésére:
Ceruzprofilometria
A stylus profilometria egy széles körben alkalmazott módszer a felületi érdesség mérésére. Ez magában foglalja a finom ceruza húzását a szubsztrát felületén, és az érintkező ceruza függőleges mozgását rögzítik, amikor áthalad a felület csúcsán és völgyein. A rögzített adatokat ezután elemezzük a durvasági paraméterek, például RA, RQ és RZ kiszámításához. Ez a módszer nagy felbontású méréseket biztosít, és pontosan meg tudja mérni a felületi érdességet egy viszonylag nagy területen. Ez azonban egy kontakt -alapú módszer, ami azt jelenti, hogy a ceruza potenciálisan károsíthatja a GE szubsztrát felületét, különösen, ha nagyon puha vagy finom.
Atomerőmikroszkópia (AFM)
Az AFM egy nem érintkezési képalkotó technika, amely részletes információkat szolgáltathat a nanoméretű 2 hüvelykes GE szubsztrát felszíni topográfiájáról. A szubsztrát felületének beolvasásához egy éles szonda hegyét használja a konzolhoz. Ahogy a szonda hegye kölcsönhatásba lép a felülettel, megmérik a konzol elhajlását, és a felület három dimenziós képét generáljuk. Az AFM rendkívül nagy pontossággal képes mérni a felületi érdességet, így alkalmassá teszi az ultra -sima felületek érdességének mérésére. A mérési terület azonban viszonylag kicsi a stylus profilometriához képest, és a mérési folyamat idő lehet - fogyasztó.
Optikai profilometria
Az optikai profilometria fényt használ a 2 hüvelykes GE szubsztrát felszíni topográfiájának mérésére. Számos típusú optikai profilometria technikák léteznek, mint például a fehér - fény interferometria és a konfokális mikroszkópia. Ezek a technikák úgy működnek, hogy elemezzék a fény interferenciáját vagy tükrözését a szubsztrát felületéről a felületi jellemzők magasságának meghatározása érdekében. Az optikai profilometria egy nem érintkezési módszer, ami azt jelenti, hogy nem károsítja a szubsztrát felületét. Gyors és pontos méréseket is biztosíthat egy viszonylag nagy területen, így népszerű választás az ipari alkalmazások számára.
Befolyásoló tényezők a felületi érdességre
A 2 hüvelykes GE szubsztrát felületi érdességét számos tényező befolyásolhatja a gyártási folyamat során:
Kristálynövekedés
A GE szubsztrát előállításához használt kristálynövekedés módszere jelentős hatással lehet a felületi érdességére. Például a Czochralski (CZ) módszerben, ahol egy kristályt egy olvadt GE -olvadékból termesztenek, a növekedési sebesség és a hőmérsékleti gradiensek a növekedési folyamat során befolyásolhatják a kristály felületi minőségét. A magas növekedési sebesség vagy a nagy hőmérsékleti gradiensek hibák kialakulásához és szabálytalanságok kialakulásához vezethetnek a felületen, ami durvabb felületet eredményezhet.
Vágás és polírozás
Miután a GE kristályt megnövelték, azt ostyára kell vágni és csiszolni, hogy elérje a kívánt vastagságot és a felület simaságát. A vágási folyamat elősegítheti a felületi károsodást és az érdességet, amelyet a polírozási lépés során el kell távolítani. A polírozási folyamat magában foglalja a csiszoló maszkák és a polírozó párnák használatát az anyag eltávolításához az ostya felületéről. A csiszolóanyag típusa, a polírozási nyomás és a polírozási idő befolyásolhatja a 2 hüvelykes GE szubsztrát végső felületi érdességét.
Vegyi maratás
A kémiai maratást gyakran használják a 2 hüvelykes GE szubsztrát felületének tisztítására és módosítására. Ha azonban a maratási folyamatot nem gondosan szabályozzák, akkor a felületi durvelést okozhatja. A maratás, a maratási idő és a maratási hőmérséklet választása befolyásolhatja a felületi érdességet. Például egy erős marató vagy egy hosszú maratási idő túlléphet a felületet, ami durva és egyenetlen felületet eredményez.
A felületi érdesség szabályozása
A kiváló minőségű 2 hüvelykes GE szubsztrátok biztosítása érdekében elengedhetetlen a felületi érdesség szabályozása a gyártási folyamat során. Íme néhány stratégia a felületi érdesség szabályozására:
Optimalizálja a kristály növekedési feltételeit
A növekedési sebesség, a hőmérsékleti gradiensek és más paraméterek gondos ellenőrzésével a kristálynövekedés során a GE kristályok simább felületű kristályokat lehet előállítani. Ezt fejlett kristálynövekedési technikákkal és pontos folyamatvezérlés révén lehet elérni.
Javítsa a vágási és polírozási folyamatokat
A magas színvonalú vágószerszámok használata és a vágási paraméterek optimalizálása minimalizálhatja a felületi károsodást a vágási folyamat során. A polírozási lépés során a megfelelő csiszoló anyagok kiválasztása és a polírozási feltételek segíthetnek a sima felület elérésében. A fejlett polírozási technikák, például a kémiai -mechanikus polírozás (CMP) felhasználhatók a felületi érdesség pontos szabályozására.
Pontos vegyi maratás
Kémiai maratás használatakor elengedhetetlen a maratási idő és a hőmérséklet ellenőrzése és a maratási idő és a hőmérséklet vezérlése. A maratási folyamat optimalizálásával meg lehet tisztítani a GE szubsztrát felületét anélkül, hogy túlzott durván okozna.
Következtetés
A 2 hüvelykes GE szubsztrátok szállítójaként megértjük a felületi érdesség fontosságát a félvezető alkalmazásokban. A szubsztrátok ellenőrzött és alacsony felületi érdességgel történő biztosításával biztosíthatjuk ügyfeleink félvezető eszközeinek nagy teljesítményét és megbízhatóságát. Függetlenül attól, hogy részt vesz a félvezető gyártásában, az optoelektronikus eszközfejlesztésben vagy más kapcsolódó mezőkben, a 2 hüvelykes GE szubsztrátok felületi minősége megfelelhet a szigorú követelményeknek.
Ha érdekli a 2 hüvelykes GE szubsztrátok vásárlása, vagy további információkra van szüksége termékeinkről, kérjük, nyugodtan kezdeményezzen egy kapcsolatot a beszerzési vita ellen]. Mi is felajánljuk2 hüvelykes, 4 hüvelykes, 6 hüvelykes és 8 hüvelykes GE szubsztrátA különböző alkalmazási igények kielégítése. Szakértői csoportunk készen áll arra, hogy segítsen Önnek az Ön konkrét alkalmazásainak legmegfelelőbb GE -szubsztrátjainak megtalálásában.
Referenciák
- Bhushan, B. (2002). A mikro/nanotribológia kézikönyve. CRC Press.
- Doerner, MF és Nix, WD (1986). Az adatok mélységből történő értelmezésének módszere - érzékelő bemélyedési eszközök. Journal of Materials Research, 1 (04), 601 - 609.
- Sargent, EH és Talapin, DV (2017). Nanokristályos szilárd anyagok oldathoz - feldolgozott optoelektronika. Természetes anyagok, 16 (1), 13–24.