Wafer di arseniuro di gallio VS. Wafer di silicio
Introduzione
Con lo sviluppo dei dispositivi elettronici, si presta sempre più attenzione a wafer, chip, semiconduttori e circuiti integrati. Tutti cercano di capire l'essenza dei chip. La loro mente è piena di domande. Che cos'è un wafer? Che cos'è un chip? Quali sono le loro relazioni? Quali materiali utilizziamo per produrre? Quali sono i loro vantaggi e svantaggi? Questo articolo risponderà a queste domande confrontando i wafer di arseniuro di gallio e i wafer di silicio. Ci auguriamo che possiate avere una comprensione più chiara.
Figura 1 Wafer di arseniuro di gallio
Wafer e chip
- Che cos'è un wafer?
Un wafer è una sottile fetta di semiconduttore utilizzata per fabbricare circuiti integrati e altri importanti dispositivi elettronici. Il wafer è la base dei circuiti integrati. Sia i wafer che i circuiti integrati sono considerati il cuore dell'industria elettronica.
- Che cos'è un chip?
Un chip, un circuito integrato o IC, è un gruppo di circuiti elettronici incorporati in un pezzo di materiale semiconduttore. Una serie di mini-transistor e componenti elettronici sono inseriti nei chip.
- Qual è la loro differenza?
Il wafer è il substrato per il chip. Il chip è integrato nel wafer. I due componenti sono uniti e sono ampiamente utilizzati nel settore dell'elettronica.
Figura 2. Chip su wafer
Wafer di arseniuro di gallio VS. Wafer di silicio
--Wafer di silicio
- Pro:
Tradizionalmente, il silicio è il materiale preferito per i wafer grazie ai seguenti vantaggi. Il principale vantaggio dei wafer di silicio risiede nel loro costo. È molto più economico di altri materiali e oggi occupa oltre il 90% del mercato dei semiconduttori. I wafer di silicio trovano inoltre ampie applicazioni grazie alla loro capacità ideale di gestire corrente e tensione.
- Contro:
Tuttavia, il silicio non è in grado di soddisfare le richieste dei clienti che richiedono wafer di dimensioni maggiori. Il silicio è un materiale fragile, poiché tutti gli atomi sono allineati in un singolo cristallo. Raramente viene utilizzato per produrre wafer di grandi dimensioni perché potrebbe rompersi. Se aumentassimo lo spessore del wafer per evitare rotture, il costo aumenterebbe di conseguenza e il silicio perderebbe il suo vantaggio di prezzo.
--Wafer di arseniuro di gallio
- Pro:
Attualmente i wafer di arseniuro di gallio si presentano come un'alternativa ai wafer di silicio. I wafer di GaAs presentano diversi vantaggi tecnici. Li elenchiamo di seguito.
- In primo luogo, gli elettroni si muovono molto più velocemente all'interno dei wafer di arseniuro di gallio rispetto al silicio. Pertanto, questo arseniuro è ampiamente utilizzato per realizzare dispositivi di telecomunicazione ad alta velocità.
- In secondo luogo, i wafer di arseniuro di gallio hanno la capacità unica di trasformare l'elettricità in luce. Questa notevole proprietà ottica contribuisce alle ampie applicazioni nei diodi laser, nelle finestre ottiche, nelle celle solari e in altri settori dell'optoelettronica.
- I dispositivi basati sull'arseniuro di gallio offrono molti più vantaggi. Il GaAs ha un campo di saturazione più basso e un intervallo di temperatura operativa più ampio rispetto al silicio. I wafer di GaAs potrebbero anche ridurre i rumori nei circuiti elettronici.
- Contro:
Tuttavia, i wafer di arseniuro di gallio presentano i seguenti svantaggi.
- L'arseniuro di gallio è più costoso del silicio, poiché i GaA sono molto più rari e difficili da ottenere. Tuttavia, la sua maggiore efficienza giustifica il costo più elevato. I wafer all'arseniuro di gallio vengono solitamente impiegati in apparecchiature o progetti innovativi che hanno requisiti e budget più elevati.
- Il GaAs non forma ossidi nativi come il silicio, mentre quest'ultimo può usare i suoi ossidi come isolante per proteggersi.
- La manipolazione e lo smaltimento dei componenti in arseniuro di gallio richiedono molta cautela, perché l'arsenico è molto tossico.
Conclusioni
I wafer e i chip sono di grande importanza per l'industria dei semiconduttori e dell'elettronica e per la loro produzione sono stati utilizzati diversi materiali. I wafer di silicio sono più economici, mentre quelli di arseniuro di gallio sono famosi per la loro mobilità degli elettroni, le impressionanti caratteristiche ottiche e la maggiore efficienza. Stanford Advanced Material (SAM) fornisce wafer di arseniuro di gallio a cristallo singolo realizzati con i metodi LEC e VGF. Per ulteriori informazioni, è possibile consultare la nostra homepage.
