Diferentes tipos de obleas de silicio

Probablemente muchas personas han trabajado con obleas de silicio sin darse cuenta. Cualquiera que haya tenido un ordenador o un teléfono móvil probablemente haya utilizado obleas de silicio alguna vez. Como uno de los principales proveedores de obleas de silicio del mercado, Stanford Advanced Materials (SAM) recibe preguntas como "¿Qué es una oblea de silicio? o "¿Qué tipo de oblea de silicio debo comprar para este fin?". Todas ellas encontrarán respuesta en esta completa guía sobre obleas de silicio.

SAM ofrece multitud de obleas de silicio personalizadas, como obleas de primera calidad, obleas de prueba y obleas recuperadas. Basándose en diferentes parámetros como la orientación de los cristales, la resistividad, el grosor y el diámetro, se aseguran de que los consumidores se hagan con la oblea adecuada a sus necesidades.

Obleas de silicio por estructura cristalina

La estructura cristalina de las obleas de silicio afecta a sus propiedades eléctricas, mecánicas y térmicas.

• Obleas de silicio monocristalino: Estas obleas están hechas de un solo cristal y garantizan propiedades eléctricas consistentes con menos defectos. Mientras que las obleas Czochralski están destinadas a aplicaciones de circuitos integrados y células solares de alta eficiencia, las obleas FZ, con impurezas extremadamente bajas, se utilizan en electrónica de alta potencia, componentes de radiofrecuencia y dispositivos de alto voltaje.
• Obleas de silicio policristalino: Se producen a partir de múltiples formaciones cristalinas para ahorrar costes, aunque no son tan uniformes como las obleas monocristalinas. Estas obleas se utilizan en paneles solares y otros dispositivos semiconductores económicos.
• Obleas de silicio amorfo: Se utilizan para fabricar películas finas como pantallas de visualización TFT, sensores de imagen y células solares de película fina.

Obleas de silicio por orientación

La orientación cristalina es importante para el procesamiento y grabado de las obleas. SAM suministra obleas con las orientaciones más populares:

• Obleas⟨100⟩ - Adecuadas para oxidación y grabado, excelentes para lógica CMOS, DRAM y procesamiento general de circuitos integrados.
• Obleas ⟨110⟩ - Seleccionadas para MEMS y aplicaciones de grabado anisotrópico.
• Obleas ⟨111⟩ - Preferidas para MEMS, sensores y dispositivos de potencia en los que se requiere una mayor resistencia mecánica.

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Obleas de silicio según los tipos de dopaje

El "dopaje" modifica las propiedades eléctricas de una oblea semiconductora mediante

• Obleas detipo P - Obleas dopadas con boro utilizadas principalmente en células solares y tecnología CMOS.
• Obleas de tipo N - Dopadas con fósforo o arsénico, utilizan electrones como portadores de carga, por lo que son más móviles y resistentes a las radiaciones ionizantes.
• Variaciones de resistividad - SAM puede suministrar obleas desde ligeramente dopadas a fuertemente dopadas según las especificaciones del dispositivo, como obleas de alta resistividad que pueden utilizarse para tecnología RF u obleas de baja resistividad que pueden emplearse en electrónica de potencia.

Acabado superficial e ingeniería especial

Las características superficiales y la ingeniería de las obleas las hacen ideales para aplicaciones sofisticadas.

• Obleas muy pulidas - Obleas pulidas por una o dos caras para circuitos integrados, MEMS o fotónica.
• Obleas lapeadas o grabadas - Acabado superficial moderado, a menudo utilizado para aplicaciones de I+D y dispositivos de potencia.
• Obleas SOI (Silicio sobre aislante) - Capacidad parásita reducida para aplicaciones de RF, LP y automoción.
• Obleas ultrafinas - Grosor inferior a 100 µm; principalmente para electrónica flexible y el empaquetado de integración 3D.

Lectura relacionada: Comparación entre obleas SOI y obleas de silicio: ¿Qué es mejor para su proyecto de semiconductores?

Tabla resumen: Diferentes tipos de obleas de silicio

Esta tabla es un resumen a simple vista de varias características importantes de diferentes obleas de silicio para que sepa qué producto necesita. La experiencia de SAM como reputado proveedor de obleas de silicio garantiza que todas las obleas de silicio son de la máxima calidad.

Conclusión

Las obleas de silicio representan la piedra angular de la electrónica moderna, ya se trate de un dispositivo común, un ordenador, un sistema microelectromecánico o células solares. La variedad de orientaciones, tipos de dopaje, acabados superficiales y características de ingeniería desempeña un papel clave en la toma de decisiones informadas.

Al adquirir obleas de silicio de alta calidad a un proveedor de obleas de silicio de renombre como SAM, los fabricantes e investigadores pueden obtener obleas de silicio que cumplen requisitos específicos, lo que permite una innovación óptima dentro de la industria de los semiconductores.

Referencias:

[1] Mohd Said, Nur Azura & Ogurtsov, Vladimir & Herzog, Grégoire. (2014). BIOSENSOR ELECTROQUÍMICO BASADO EN MATRICES DE ELECTRODOS MICROFABRICADAS PARA APLICACIONES EN CIENCIAS DE LA VIDA. 10.13140/RG.2.2.11066.49603.