Warum hochreines Siliziumpulver zur Herstellung von Halbleitermaterialien verwenden?
Frühe Halbleitermaterialien wurden aus Germanium hergestellt, da die Reinigungstechnologie für Silizium noch nicht ausgereift war. Die ersten integrierten Schaltkreise wurden auf Germanium gebaut. Es gibt mehrere mögliche Gründe für die Verwendung von hochreinem Siliziumpulver zur Herstellung von Halbleitermaterialien. Die Erdkruste&enthält einen hohen Anteil an Silizium. Basierend auf unserer derzeitigen Verwendung von Halbleitersilizium, wenn wir noch Germanium verwenden, gibt es möglicherweise nicht mehr viel Germanium auf dem Planeten (ich habe' keine genaue Zahl).
Die Grenzfläche zwischen Silizium und Siliziumdioxid. Die Grenzflächeneigenschaften von hochreinen Siliziumpulvern sind gut. Verglichen mit der Grenzfläche der entsprechenden Oxidschicht anderer Halbleitermaterialien ist die Grenzfläche von Silizium und Siliziumdioxid perfekt. Mit der Entwicklung der Technologie wird die Kontrolle von Schnittstellendefekten immer besser. Beispielsweise waren die Auswirkungen von Defekten nach einer Reinraummodifikation gering. Gleichzeitig kann Siliziumdioxid beim Einbringen von Verunreinigungen als Abschirmschicht wirken und Phosphor, Bor und andere Verunreinigungen effektiv blockieren. Zweitens ist hochreines Siliziumpulver ein sehr stabiles Isolatormaterial (seine Energielücke beträgt etwa 9 eV, ich weiß nicht, ob ich mich richtig erinnere) und Germaniumdioxid ist nicht nur bei hohen Temperaturen instabil, sondern auch löslich in Wasser, während Siliziumdioxid ein solches Problem überhaupt nicht hat; Die große Energielücke von Siliziumdioxid macht die Leckrheologie klein (wenn die Oxidschicht natürlich zu dünn ist, nimmt der Leckstrom zu).
Im Vergleich zu Germanium hat hochreines Siliziumpulver einen größeren Spalt, so dass es höheren Betriebstemperaturen und einem breiteren Bereich von Fremdstoffdotierungen standhalten kann. Silizium hat auch eine höhere Durchbruchspannung. Bisherige Halbleiterbauelemente bestehen aus Germanium, ausgereifte Technologie, schnelleres Schaltverhalten. Aber es kostet viel Geld. Die Kapitalisten entschieden sich für Silizium, und viele Wissenschaftler machten Durchbrüche bei Silizium. Das hat natürlich mit vielen guten Eigenschaften des Siliziums selbst zu tun, wie große Reserven und stabile Leistung. Ein weiterer Vorteil ist, dass Kieselsäure ein natürlicher Isolator ist und nach der Wärmebehandlung direkt als Zwischenschicht verwendet werden kann.
Das hochreine Siliziumpulver mit 99% (2N), 99,9% (3N), 99,99% (4N) Siliziumgehalt, Sauerstoff, Kohlenstoff, Phosphor, Schwefel und Metallverunreinigungen ist sehr gering, was die Anforderungen des industriellen Prozesses erfüllen kann mit hohen Anforderungen an Verunreinigungen und füllen die Lücke im Bereich hochreines industrielles Siliziumpulver in China. Aluminiumlegierungen für die Luftfahrt/Automobilindustrie, Titanlegierungen, Kupferlegierungen, Hochleistungssiliziumnitrid und Kohlenstoff...
In der Welt wird die Produktion von hochreinen und hochreinen Siliziumpulvermaterialien immer noch von den Vereinigten Staaten, Deutschland, Japan und Südkorea dominiert. Mit der Ermutigung der Regierungspolitik und einer großen finanziellen Unterstützung, die auf selbstgebauten Kraftwerken, bevorzugten Strompreisen, Steuer- und Steuersubventionen und anderen politischen Unterstützungen beruhte, haben wir dem technologischen Wandel und dem Kapazitätsausbau gleichermaßen Aufmerksamkeit gewidmet.
