उच्च प्रतिरोधकता वाले सिलिकॉन वेफर्स का संक्षिप्त परिचय

उच्च प्रतिरोधकता वाले सिलिकॉन वेफर्स (HR-Si), जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, अत्यधिक उच्च प्रतिरोधकता वाला एक मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पदार्थ है। उन्नत अर्धचालक विनिर्माण क्षेत्र में, उच्च-आवृत्ति हानि हाई-एंड चिप डिजाइन में एक बड़ी चुनौती बन गई है। इसकी अति-उच्च प्रतिरोधकता के लिए धन्यवाद, उच्च-प्रतिरोधकता सिलिकॉन वेफर सब्सट्रेट हानि को दबाने और परजीवी क्रॉसस्टॉक को खत्म करने के लिए आदर्श समाधान के रूप में कार्य करता है।

पारंपरिक लॉजिक चिप्स (जैसे सीपीयू और जीपीयू) द्वारा अपनाए गए मानक सिलिकॉन वेफर्स को विद्युत चालन और ट्रांजिस्टर गठन की सुविधा के लिए अशुद्धियों की एक निश्चित एकाग्रता के साथ मिलाया जाता है, जिसमें 1-50 Ω·सेमी या उससे भी कम की विशिष्ट प्रतिरोधकता होती है। अलग तरह से, उच्च प्रतिरोधकता वाले सिलिकॉन वेफर में 1000 Ω·सेमी से अधिक की प्रतिरोधकता होती है और यह बेहद कम डोपिंग सांद्रता के साथ लगभग आंतरिक स्थिति प्रदर्शित करता है।

उच्च प्रतिरोधकता वाले सिलिकॉन वेफर की आवश्यकता क्यों है?

संचार आवृत्तियों में निरंतर वृद्धि के साथ, मानक सिलिकॉन सब्सट्रेट्स की गंभीर भौतिक सीमाएँ होती हैं। उच्च प्रतिरोधकतासिलिकॉन वेफ़र्ससिलिकॉन सबस्ट्रेट्स पर उच्च-आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन के प्रमुख मुद्दों को संबोधित करने के लिए आदर्श समाधान हैं।

1. कम सब्सट्रेट हानि

उच्च-आवृत्ति परिचालन स्थितियों में, विद्युत चुम्बकीय तरंगें इन्सुलेट परत में प्रवेश करेंगी और फिर सिलिकॉन सब्सट्रेट में प्रवेश करेंगी। कम प्रतिरोधकता वाले मानक सिलिकॉन सब्सट्रेट एड़ी धाराएं उत्पन्न कर सकते हैं जो उच्च आवृत्ति आरएफ सिग्नल ऊर्जा को थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जिससे गंभीर ऊर्जा हानि होती है। इसके विपरीत, उच्च प्रतिरोधकता वाला सिलिकॉन लगभग गैर-प्रवाहकीय होता है, जो प्रभावी रूप से एड़ी धाराओं को दबा सकता है और सिग्नल ऊर्जा को संरक्षित कर सकता है।

2. न्यूनतम परजीवी समाई और क्रॉसस्टॉक

इंडक्टर्स और स्विच जैसे चिप्स पर कई आरएफ घटक प्रवाहकीय सब्सट्रेट के माध्यम से परजीवी कैपेसिटिव युग्मन बनाते हैं, जो आपसी सिग्नल हस्तक्षेप का कारण बन सकता है। हालाँकि, एक उच्च-प्रतिरोधकता वाला सिलिकॉन सब्सट्रेट इस "प्रवाहकीय पथ" को अवरुद्ध कर सकता है और घटकों के बीच अलगाव स्तर को काफी बढ़ा सकता है।

3. निष्क्रिय उपकरणों का बेहतर गुणवत्ता कारक (क्यू फैक्टर)।

उच्च प्रतिरोधकता वाला सिलिकॉन वेफर ऑन-चिप इंडक्टर्स के क्यू फैक्टर में काफी सुधार कर सकता है और रेडियो फ्रीक्वेंसी सर्किट अनुप्रयोगों में सिग्नल शोर और बिजली की खपत को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।

उच्च-प्रतिरोधकता वाले सिलिकॉन वेफर्स के प्रमुख अनुप्रयोग परिदृश्य

1. रेडियो फ्रीक्वेंसी और माइक्रोवेव क्षेत्र

2. आरएफ एमईएमएस स्विच, फिल्टर और चरण शिफ्टर्स के लिए सब्सट्रेट अनुप्रयोग

3. सिलिकॉन-आधारित एंटीना एकीकरण और मिलीमीटर-वेव डिवाइस (5G फ्रंट-एंड मॉड्यूल) के अनुप्रयोग

4. सिलिकॉन फोटोनिक वेवगाइड अनुप्रयोग

5. टीएसवी इंटरपोज़र्स विनिर्माण