Kao pouzdan dobavljač 2 inča GE supstrata, često se susrećem s ispitivanjima o površinskoj hrapavosti ovih esencijalnih poluvodičkih materijala. U ovom ću se blogu provesti u koncept površinske hrapavosti za 2 inčne GE supstrate, njegov značaj, metode mjerenja, utjecaj na čimbenike i njegov utjecaj na različite primjene.
Razumijevanje površinske hrapavosti
Površinska hrapavost odnosi se na nepravilnosti na površini materijala, koje se može karakterizirati visinom, razmakom i oblikom tih nepravilnosti. Za 2 -inčni GE supstrat, hrapavost površine je kritični parametar koji može utjecati na njegove performanse u izradi poluvodičkih uređaja i drugim aplikacijama. Površina GE supstrata nije savršeno ravna na mikroskopskoj razini; Umjesto toga, ima male vrhove i doline koje mogu utjecati na način na koji supstrat djeluje s drugim materijalima tijekom obrade.
Hrabrost površine obično se kvantificira pomoću parametara kao što su RA (aritmetičko srednje odstupanje procijenjenog profila), RQ (srednje vrijednosti korijena - kvadratno odstupanje procijenjenog profila) i RZ (maksimalna visina profila). RA je najčešće korišteni parametar koji predstavlja prosječno odstupanje površinskog profila od srednje linije unutar navedene duljine uzorkovanja. Niža vrijednost RA ukazuje na glatku površinu.
Značaj površinske hrapavosti u 2 inča GE supstrata
U proizvodnji poluvodiča, površinska hrapavost 2 inča GE supstrata igra vitalnu ulogu u nekoliko aspekata:
Učinkovitost uređaja
Na izvedbu poluvodičkih uređaja poput tranzistora i integriranih krugova može značajno utjecati na površinsku hrapavost GE supstrata. Gruba površina može uzrokovati jednolično taloženje tankih filmova tijekom postupka izrade, što dovodi do varijacija električnih svojstava. Na primjer, u tranzistoru efekta polja (FET), gruba površina supstrata može rezultirati povećanim raspršivanjem nosača naboja, što smanjuje pokretljivost elektrona ili rupa i degradira električne performanse uređaja.
Prianjanje
Pri taloživanju dodatnih slojeva na 2 inčni GE supstrat, poput metalnih kontakata ili dielektričnih filmova, hrapavost površine može utjecati na adheziju između supstrata i deponiranog sloja. Glatka površina općenito pruža bolju adheziju, jer postoji manje praznina i nepravilnosti koje bi mogle oslabiti vezu. Loša adhezija može dovesti do odvajanja deponiranih slojeva, što je glavno pitanje pouzdanosti na poluvodičkim uređajima.
Optička svojstva
U optoelektronskim aplikacijama, gdje se GE supstrati koriste u uređajima kao što su fotodetektori i svjetlosni diodi, hrapavost površine može utjecati na optička svojstva uređaja. Gruba površina može raspršiti svjetlost, smanjujući učinkovitost apsorpcije svjetlosti ili emisije. To je posebno važno u optoelektronskim uređajima s visokim performansama, gdje je maksimiziranje interakcije svjetlosti - ključna.
Metode mjerenja površinske hrapavosti
Na raspolaganju je nekoliko metoda za mjerenje hrapavosti površine 2 inča GE supstrata:
Profilometrija stilusa
Profilometrija olovke široko je korištena metoda za mjerenje hrapavosti površine. To uključuje povlačenje finog olovke preko površine supstrata, a vertikalno kretanje olovke se bilježi dok prolazi vrhovima i dolinama površine. Zabilježeni podaci zatim se analiziraju kako bi se izračunale parametre hrapavosti kao što su RA, RQ i RZ. Ova metoda pruža mjerenja visoke rezolucije i može precizno izmjeriti hrapavost površine na relativno velikom području. Međutim, to je metoda utemeljena na kontaktu, što znači da olovka može potencijalno oštetiti površinu GE supstrata, posebno ako je vrlo meka ili osjetljiva.
Mikroskopija atomske sile (AFM)
AFM je tehnika ne -kontaktnih slika koja može pružiti detaljne informacije o površinskoj topografiji 2 -inčnog GE supstrata na nanocjenjivi. Koristi oštar vrh sonde pričvršćen na konzolu za skeniranje površine supstrata. Kako vrh sonde djeluje s površinom, mjeri se odstupanje konzole, a stvara se trodimenzionalna slika površine. AFM može mjeriti hrapavost površine s izuzetno velikom preciznošću, što je prikladno za mjerenje hrapavosti ultra glatkih površina. Međutim, područje mjerenja je relativno malo u usporedbi sa profilometrijom olovke, a postupak mjerenja može biti vrijeme.
Optička profilometrija
Optička profilometrija koristi svjetlost za mjerenje površinske topografije 2 inča GE supstrata. Postoji nekoliko vrsta tehnika optičke profilometrije, kao što su bijela - lagana interferometrija i konfokalna mikroskopija. Ove tehnike djeluju analizom smetnji ili odraz svjetlosti s površine supstrata kako bi se odredila visina površinskih značajki. Optička profilometrija je metoda bez kontakta, što znači da ne oštećuje površinu supstrata. Također može pružiti brza i točna mjerenja na relativno velikom području, što ga čini popularnim izborom za industrijske primjene.
Utjecaj na čimbenike na površinsku hrapavost
Na površinsku hrapavost 2 inča GE supstrata može utjecati nekoliko čimbenika tijekom proizvodnog procesa:
Kristalni rast
Metoda rasta kristala koja se koristi za proizvodnju GE supstrata može imati značajan utjecaj na njegovu hrapavost površine. Na primjer, u metodi CZOCHRALSKI (CZ), gdje se jedan kristal uzgaja iz rastopljenog GE taline, brzina rasta i gradijenti temperature tijekom procesa rasta mogu utjecati na kvalitetu površine kristala. Visoka brzina rasta ili veliki gradijenti temperature mogu dovesti do stvaranja oštećenja i nepravilnosti na površini, što rezultira grubom površinom.
Rezanje i poliranje
Nakon što se GE kristal uzgaja, potrebno ga je izrezati na vafre i poliran kako bi se postigla željena debljina i glatkoća površine. Proces rezanja može uvesti površinska oštećenja i hrapavost, koje je potrebno ukloniti tijekom koraka poliranja. Proces poliranja uključuje korištenje abrazivnih sumovina i jastučića za poliranje za uklanjanje materijala s površine vafera. Vrsta abraziva, tlak poliranja i vrijeme poliranja mogu utjecati na konačnu hrapavost površine 2 inča GE supstrata.
Kemijsko jetkanje
Kemijsko jetkanje često se koristi za čišćenje i modificiranje površine 2 inča GE supstrata. Međutim, ako postupak jetkanja nije pažljivo kontroliran, može uzrokovati površinsko gruboviranje. Izbor etchanta, vrijeme jetkanja i temperatura jetkanja mogu utjecati na hrapavost površine. Na primjer, snažno jetkanje ili dugo vrijeme jetkanja može prevladati površinu, što rezultira grubom i neravnom površinom.
Kontroliranje površinske hrapavosti
Da bi se osigurala visoka kvaliteta 2 inča GE supstrata, ključno je kontrolirati hrapavost površine tijekom proizvodnog procesa. Evo nekoliko strategija za kontrolu hrapavosti površine:
Optimizirajte uvjete rasta kristala
Pažljivim kontrolom brzine rasta, temperaturnih gradijenata i drugih parametara tijekom procesa rasta kristala moguće je proizvesti GE kristale s glatkijom površinom. To se može postići naprednim tehnikama rasta kristala i preciznom kontrolom procesa.
Poboljšati procese rezanja i poliranja
Korištenje alata za rezanje visokih kvaliteta i optimiziranje parametara rezanja može umanjiti oštećenja površine tijekom postupka rezanja. Tijekom koraka poliranja, odabir odgovarajućih abrazivnih materijala i uvjeta poliranja može pomoći u postizanju glatke površine. Napredne tehnike poliranja, poput kemijskog - mehaničkog poliranja (CMP), mogu se koristiti za precizno kontrolu hrapavosti površine.
Precizno kemijsko jetkanje
Kada koristite kemijsko jetkanje, ključno je pažljivo odabrati etchant i kontrolirati vrijeme i temperaturu jetkanja. Optimiziranjem postupka jetkanja moguće je očistiti površinu GE supstrata bez uzrokovanja pretjeranog grubognji.
Zaključak
Kao dobavljač 2 inča GE supstrata, razumijemo važnost površinske hrapavosti u poluvodičkim primjenama. Davanjem supstrata kontroliranom i niskom hrapavošću površine, možemo osigurati visoku performanse i pouzdanost uređaja za poluvodiča naših kupaca. Bez obzira jeste li uključeni u proizvodnju poluvodiča, razvoj optoelektronskih uređaja ili druga srodna polja, kvaliteta površine naših 2 inča GE supstrata može udovoljiti vašim strogim zahtjevima.
Ako ste zainteresirani za kupnju 2 inča GE supstrata ili vam je potrebno više informacija o našim proizvodima, slobodno se [pokrenite kontakt za raspravu o nabavi]. Također nudimo2inch, 4inch, 6 inčni i 8 inčni GE supstratZa ispunjavanje različitih potreba za aplikacijama. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći u pronalaženju najprikladnijih GE supstrata za vaše specifične aplikacije.
Reference
- Bhushan, B. (2002). Priručnik mikro/nanotribologije. CRC PRESS.
- Doerner, MF, & Nix, WD (1986). Metoda za tumačenje podataka s instrumenata uvlačenja dubine - osjetljivosti. Časopis za istraživanje materijala, 1 (04), 601 - 609.
- Sargent, EH, & Talapin, DV (2017). Nanokristalne krute tvari za otopinu - obrađenu optoelektroniku. Materijali prirode, 16 (1), 13 - 24.