Dulmar Guud oo ku saabsan Hababka Kobaca Silikoonka ee Monocrystalline

Dulmar Guud oo ku saabsan Hababka Kobaca Silikoonka ee Monocrystalline

1. Taariikhda Horumarinta Silikoonka Monocrystalline

Horumarka tignoolajiyada iyo baahida sii kordheysa ee alaabada casriga ah ee waxtarka sare leh ayaa sii xoojiyay booska ugu muhiimsan ee warshadaha wareegga isku dhafan (IC) ee horumarinta qaranka. Iyada oo ah saldhigga warshadaha IC, semiconductor monocrystalline silicon wuxuu door muhiim ah ka ciyaaraa wadista hal-abuurka tignoolajiyada iyo kobaca dhaqaalaha.

Sida laga soo xigtay xogta Ururka Caalamiga ah ee Warshadaha Semiconductor, suuqa semiconductor-ka adduunka wuxuu gaaray tiro iib ah oo dhan $12.6 bilyan, iyadoo shixnaduhu ay kor u kaceen 14.2 bilyan oo inji oo laba jibbaaran. Intaa waxaa dheer, baahida loo qabo wafers-ka silicon ayaa sii kordheysa si joogto ah.

Si kastaba ha ahaatee, warshadaha caalamiga ah ee wafer silicon ayaa aad u xooggan, iyadoo shanta alaab-qeybiye ee ugu sarreeya ay xukumaan in ka badan 85% saamiga suuqa, sida hoos ku cad:

• Shin-Etsu Chemical (Japan)

• SUMCO (Japan)

• Wafers Caalami ah

• Siltronic (Jarmalka)

• SK Siltron (Koonfur Kuuriya)

Isbeddelkan oligopoly wuxuu keenayaa ku tiirsanaan xooggan oo Shiinuhu ku sameeyo buskudyada silikoon ee monocrystalline ee la soo dhoofiyo, taas oo noqotay mid ka mid ah caqabadaha ugu muhiimsan ee xaddidaya horumarinta warshadaha wareegga isku dhafan ee dalka.

Si looga gudbo caqabadaha hadda jira ee ka jira qaybta wax soo saarka semiconductor silicon monocrystal, maalgashiga cilmi-baarista iyo horumarinta iyo xoojinta awoodaha wax soo saarka gudaha waa doorasho aan laga fursan karin.

2. Dulmar guud oo ku saabsan Walxaha Silikoon ee Monocrystalline

Silicon monocrystalline waa aasaaska warshadaha wareegga isku dhafan. Ilaa hadda, in ka badan 90% jajabyada IC iyo aaladaha elektaroonigga ah waxaa lagu sameeyaa iyadoo la isticmaalayo silicon monocrystalline ah agabka ugu muhiimsan. Baahida baahsan ee silicon monocrystalline iyo codsiyada warshadaha ee kala duwan waxaa loo aanayn karaa dhowr arrimood:

1. Badbaadada iyo Deegaanka u Wanaagsan: Silikoonku waa ku badan yahay qolofta dhulka, ma aha sun, waana mid deegaanka u fiican.

2. Dahaarka KorontadaSilikoonku si dabiici ah ayuu u muujiyaa sifooyin dahaarka korontada, marka kulaylka la daaweyo, wuxuu sameeyaa lakab ilaalin ah oo ah silikoon dioxide, kaas oo si wax ku ool ah uga hortagaya luminta korontada.

3. Tiknoolajiyada Koritaanka Dadka WaaweynTaariikhda dheer ee horumarinta tignoolajiyada ee hababka koritaanka silikoon ayaa ka dhigtay mid aad uga casrisan agabka kale ee semiconductor-ka.

Arrimahan oo isku wada jira ayaa siliconka monocrystalline-ka ah ka dhigaya kan ugu horreeya warshadaha, taasoo ka dhigaysa mid aan lagu beddeli karin agab kale.

Marka laga hadlayo qaab-dhismeedka kiristaalka, silikoon monocrystalline waa walxo laga sameeyay atamka silikoon oo ku habaysan shabag wareegsan, taasoo samaysa qaab-dhismeed joogto ah. Waa saldhigga warshadaha wax soo saarka jajabka.

Jaantuska soo socda wuxuu muujinayaa habka dhammaystiran ee diyaarinta silikoon monocrystalline:

Dulmar Guud oo ku saabsan Habka:
Silicon monocrystalline waxaa laga soo saaraa macdanta silicon iyada oo loo marayo taxane tallaabooyin sifeyn ah. Marka hore, silicon polycrystalline ah ayaa la helaa, kaas oo markaa lagu beero silikoon monocrystalline ah oo ku jira foorno korriin kiristaal ah. Ka dib, waa la jaraa, la safeeyaa, ka dibna waa la farsameeyaa oo loo sameeyaa wafer silicon ah oo ku habboon soo saarista jajabka.

Wafers-ka silikoon waxaa badanaa loo qaybiyaa laba qaybood:heerka sawir-qaadistaiyoheerka semiconductor-kaLabadan nooc waxay inta badan ku kala duwan yihiin qaab-dhismeedkooda, daahirnimadooda, iyo tayada dusha sare.

• Wafer-ka heerka semiconductor-ka ahwaxay leeyihiin nadiifnimo aad u sarreysa oo ilaa 99.999999999% ah, waxaana si adag looga baahan yahay inay noqdaan monocrystalline.

• Wafers-ka heerka sawir-qaadistawaa kuwo aan saafi ahayn, iyadoo heerarka daahirnimadu ay u dhexeeyaan 99.99% ilaa 99.9999%, mana laha shuruudo adag oo ku saabsan tayada kiristaalka.

Intaa waxaa dheer, buskudka heerka semiconductor-ka waxay u baahan yihiin siman dusha sare iyo nadiifnimo ka sarreeya buskudka heerka photovoltaic-ka. Heerarka sare ee buskudka semiconductor-ka waxay kordhiyaan labadaba kakanaanta diyaargarowgooda iyo qiimahooda xiga ee codsiyada.

Shaxda soo socota waxay qeexaysaa isbeddelka qeexitaannada wafer-ka semiconductor-ka, kuwaas oo ka kordhay wafer-kii hore ee 4-inch (100mm) iyo 6-inch (150mm) una gudbay wafer-kii hadda jira ee 8-inch (200mm) iyo 12-inch (300mm).

Diyaarinta dhabta ah ee silicon monocrystal, cabbirka waferku wuu kala duwan yahay iyadoo lagu saleynayo nooca codsiga iyo arrimaha kharashka. Tusaale ahaan, jajabyada xusuusta waxay badanaa isticmaalaan wafer 12-inji ah, halka aaladaha korontada ay badanaa isticmaalaan wafer 8-inji ah.

Marka la soo koobo, isbeddelka cabbirka waferku waa natiijada Sharciga Moore iyo arrimaha dhaqaalaha labadaba. Cabbirka waferka weyn wuxuu suurtogal ka dhigayaa koritaanka aagga silikoon ee la isticmaali karo iyadoo la raacayo isla xaaladaha wax-soo-saarka, taasoo yaraynaysa kharashyada wax-soo-saarka iyadoo la yareynayo qashinka ka imanaya geesaha waferka.

Iyada oo ah walax muhiim u ah horumarinta tignoolajiyada casriga ah, wafer-yada silicon-ka semiconductor-ka, iyada oo loo marayo habab sax ah sida sawir-qaadista iyo ion-ka lagu beero, waxay awood u siinayaan soo saarista qalab elektaroonik ah oo kala duwan, oo ay ku jiraan rectifiers-ka awoodda sare leh, transistors-ka, transistors-ka isgoyska laba-geesoodka ah, iyo aaladaha beddelashada. Qalabkani wuxuu door muhiim ah ka ciyaaraa meelaha sida sirdoonka macmalka ah, isgaarsiinta 5G, elektaroonigga baabuurta, Internetka Waxyaabaha, iyo hawada sare, taasoo samaysa saldhigga horumarinta dhaqaalaha qaranka iyo hal-abuurka tignoolajiyada.

3. Tiknoolajiyadda Kobaca Silikoon ee Monocrystalline

TheHabka Czochralski (CZ)waa hab wax ku ool ah oo lagu soo saaro walxaha monocrystalline tayo sare leh laga bilaabo dhalaalka. Waxaa soo jeediyay Jan Czochralski sanadkii 1917, habkan waxaa sidoo kale loo yaqaannaaJiidista Kirismaskahabka.

Waqtigan xaadirka ah, habka CZ waxaa si weyn loogu isticmaalaa diyaarinta agabyo kala duwan oo semiconductor ah. Sida laga soo xigtay tirakoob aan dhammaystirnayn, qiyaastii 98% qaybaha elektaroonigga ah waxaa laga sameeyay silikoon monocrystalline ah, iyadoo 85% qaybahan lagu soo saaray habka CZ.

Habka CZ waxaa loo doorbidayaa sababtoo ah tayada kiristaalka ee aadka u fiican, cabbirka la xakamayn karo, heerka koritaanka degdegga ah, iyo hufnaanta wax soo saarka oo sareysa. Astaamahani waxay ka dhigaan CZ monocrystalline silicon agabka ugu habboon ee lagu dabooli karo baahida tayada sare leh, ee baaxadda weyn ee warshadaha elektaroonigga ah.

Mabda'a koritaanka ee silikoon monocrystalline CZ waa sida soo socota:

Habka CZ wuxuu u baahan yahay heerkul sare, faakiyuum, iyo jawi xiran. Qalabka ugu muhiimsan ee habkan waafoornada koritaanka kiristaalka, taas oo sahlaysa xaaladahan.

Jaantuska soo socda wuxuu muujinayaa qaab-dhismeedka foornada koritaanka kiristaalka.

Habka CZ, silikoon saafi ah ayaa la dhigaa meel la shiilay, dhalaalay, ka dibna silikoon iniin ah ayaa lagu soo daraa silikoonka dhalaalay. Iyadoo si sax ah loo xakameynayo xuduudaha sida heerkulka, heerka jiidista, iyo xawaaraha wareegga, atamka ama molecules-ka ku jira isku xirka kiristaalka iniinaha iyo silikoonka dhalaalay ayaa si joogto ah dib u habeeya, iyagoo adkeynaya marka nidaamku qaboojiyo ugu dambeyntiina sameeya kiristaal keli ah.

Farsamadan koritaanka kiristaalka waxay soo saartaa silikoon monocrystalline ah oo tayo sare leh oo dhexroor weyn leh oo leh jihooyin kiristaal gaar ah.

Habka koritaanka wuxuu ku lug leeyahay dhowr tallaabo oo muhiim ah, oo ay ku jiraan:

1. Kala furfurka iyo Rarista: Ka saarista kiristaalka iyo si fiican u nadiifinta foornada iyo qaybaha wasakhda ah sida quartz, graphite, ama wasakhda kale.

2. Faakiyuum iyo Dhalaal: Nidaamka waxaa loo daadgureeyaa meel faaruq ah, ka dibna waxaa la soo saaraa gaaska argon iyo kululaynta dallacaadda silikoonka.

3. Jiidista Kirismaska: Kilaastiigga abuurka waxaa lagu hoos u dhigaa silikoon la dhalaaliyay, heerkulka is-dhexgalkana si taxaddar leh ayaa loo xakameeyaa si loo hubiyo in si habboon loo sameeyo kiristaalaynta.

4. Xakamaynta Garabka iyo DhexroorkaMarka kiristaalku korayo, dhexroorkiisa si taxaddar leh ayaa loo kormeeraa oo loo hagaajiyaa si loo hubiyo koboc isku mid ah.

5. Dhammaadka Kobaca iyo Xidhitaanka Foornada: Marka cabbirka kiristaalka la rabo la gaaro, foornada waa la damiyaa, kiristaalkana waa la saaraa.

Tallaabooyinka faahfaahsan ee habkan waxay hubinayaan abuurista monocrystals tayo sare leh oo aan cillad lahayn oo ku habboon soo saarista semiconductor-ka.

4. Caqabadaha Soo Saarista Silikoonka Monocrystalline

Mid ka mid ah caqabadaha ugu waaweyn ee soo saarista monocrystals-ka semiconductor-ka dhexroorka weyn leh ayaa ah in laga gudbo caqabadaha farsamo inta lagu jiro habka koritaanka, gaar ahaan saadaalinta iyo xakamaynta cilladaha kiristaalka:

1. Tayada monocrystal-ka oo aan iswaafaqsanayn iyo wax-soo-saar hooseeya: Marka cabbirka monocrystals-ka silicon uu sii kordho, kakanaanta deegaanka koritaanka ayaa sii kordheysa, taasoo adkeyneysa in la xakameeyo arrimaha sida kuleylka, socodka, iyo goobaha birlabta. Tani waxay adkeyneysaa hawsha lagu gaarayo tayo joogto ah iyo wax-soo-saar sare.

2. Habka Xakamaynta ee aan degganayn: Habka koritaanka ee monocrystals silicon semiconductor waa mid aad u adag, iyadoo goobo badan oo jireed ay isdhexgalaan, taasoo ka dhigaysa saxnaanta xakamaynta mid aan degganayn oo horseedaysa wax soo saar yar. Istaraatiijiyadaha xakamaynta ee hadda jira waxay inta badan diiradda saaraan cabbirrada macroscopic-ga ee kiristaalka, halka tayada wali la hagaajiyo iyadoo lagu saleynayo khibradda gacanta, taasoo ka dhigaysa mid adag in la buuxiyo shuruudaha wax soo saarka micro iyo nano ee chips-ka IC.

Si wax looga qabto caqabadahan, waxaa si degdeg ah loogu baahan yahay horumarinta hababka waqtiga-dhabta ah, kormeerka khadka tooska ah iyo saadaasha tayada kiristaalka, oo ay weheliso horumarinta nidaamyada xakamaynta si loo hubiyo wax soo saar deggan oo tayo sare leh oo monocrystals waaweyn ah si loogu isticmaalo wareegyada isku dhafan.