Vad är en kiselskiva? Vad används den till?

Det är möjligt att de flesta människor har stött på och till och med använt en kiselskiva i sitt dagliga liv. Det kanske inte har varit medvetet, men för människor som har använt enheter som datorer och smartphone har de säkert använt denna utrustning.

Vad är en kiselskiva?

Kiselskivor

Kiselskivor är ett material som används för att tillverka halvledare, som finns i alla typer av elektroniska enheter som förbättrar livet för människor. Kisel kommer på andra plats som det vanligaste grundämnet i universum; det används främst som halvledare inom teknik- och elektroniksektorn.

De flesta människor har haft chansen att stöta på en riktig kiselskiva i sitt liv. Denna superplatta skiva förädlas till en spegelblank yta. Dessutom består den också av subtila ojämnheter i ytan som gör den till det mest platta objektet i världen.

Den är också extremt ren, fri från orenheter och mikropartiklar, egenskaper som är viktiga för att göra den till det perfekta substratmaterialet för de moderna halvledarna.

Det finns olika metoder som används vid tillverkning av kisel, bland annat den horisontella Bridgemanmetoden, den horisontella gradientfrysmetoden, den vertikala gradientfrysmetoden, den vertikala Bridgemanmetoden och Czochralskis dragmetod.

Under hela tillväxtprocessen kan man inkludera dopningsmedel för att modifiera kiselskivans renhet beroende på dess tillverkningsändamål. Orenheterna kan ändra kiselns elektroniska egenskaper som är viktiga beroende på syftet med tillverkningen.

Några av de kiseldopanter som kan tillsättas under hela tillväxtprocessen är bland annat aluminium, bor, kväve, indium och gallium. En halvledare kan betraktas som antingen degenererad eller extrinsisk beroende på vilken nivå kiselskivan var, när dopämnena tillsattes.

Under tillverkningsprocessen används degenererade halvledare huvudsakligen som ledare på grund av de extrema dopningsnivåerna, medan extrinsiska är svagt till ganska dopade.

Vad används kiselskivan till?

Halvledare

Även om andra ledare används i mer speciella tillämpningar är kisel den bästa och mest använda halvledaren på grund av dess extrema rörlighet både vid höga temperaturer och vid rumstemperatur.

Vad som gör kisel till ett enastående alternativ i elektroniska apparater är att dess elektriska strömmar kan passera via kiselledarna mycket snabbare jämfört med andra ledare.

Kiselskivor i elektroniska apparater

Halvledare som kiselskivan kan användas vid tillverkningen av både chips och mikrochips i elektroniska prylar.

På grund av de elektriska strömmarnas unika egenskaper via kiselskivor används dessa halvledare vid skapandet av integrerade kretsar (IC). De integrerade kretsarna fungerar som kommandon för specifika åtgärder i olika elektroniska apparater.

Kiselskivan är det viktigaste elementet i integrerade kretsar. Enkelt uttryckt är integrerade kretsar en sammansättning av en mängd olika elektroniska element som förs samman för att utföra en viss funktion.

Silikon är den viktigaste plattformen för halvledarprylar. En skiva är bara en tunn skiva av halvledarmaterialet som fungerar som ett substrat för mikroelektroniska enheter som är monterade i och ovanför skivan.

Även om det kan vara enkelt att relatera kiselskivor till mycket speciella tekniska enheter som individer bara drömmer om, så är kiselskivor mycket närmare än vad någon kanske tror!

Kiselskivor används i datorer, smartphones och mobila enheter och till och med i däcktryckssensorer.

Framställning av kiselskivor är en otroligt viktig del av etableringen och utbyggnaden av ett brett spektrum av tekniska framsteg.