رقائق السيليكون أساسية في الإلكترونيات الحديثة. من الهواتف الذكية إلى أجهزة الاستشعار، فهي توفر القاعدة (الركيزة) التي تجعل أجهزة أشباه الموصلات، والوحدات الكهرومغناطيسية الدقيقة، وأنظمة الطاقة، والفوتونيات ممكنة. تشرح هذه المقالة ماهية رقائق السيليكون، وأنواعها الخاصة مثل soi (السيليكون على العازل)، وأين وكيف تُستخدم. كما نصف كيف تعمل شركات مثل البلوتونيوم توفير رقائق متطورة تلبي متطلبات الدقة العالية للتطبيقات المتنوعة.

ما هي رقاقة السيليكون

رقاقة السيليكون هي قرص رقيق ومسطح من السيليكون أحادي البلورة أو متعدد البلورات عالي النقاء. يتم تلميعها إلى سطح يشبه المرآة، مع خشونة منخفضة للغاية وعيوب ضئيلة، بحيث يمكن أن تحدث التصنيع الدقيق (الطباعة الحجرية، النقش، التنشيط، إلخ) بشكل موثوق.

تشمل الخصائص الرئيسية ما يلي:

• نقاء عالي (غالبًا ما تكون من السيليكون "الدرجة الإلكترونية") لمنع السلوك الكهربائي غير المرغوب فيه.

• بنية بلورية موحدة حتى يكون السلوك الكهربائي قابلا للتنبؤ.

• تسطيح السطح ونظافته- العيوب أو الملوثات تؤدي إلى تدهور الأداء.

ما هو soi (السيليكون العازل)

أحد المتغيرات المهمة هو رقائق الصويا:تتكون هذه من طبقة جهاز رقيقة من السيليكون مفصولة عن الركيزة السائبة بطبقة عازلة (عادةً ثاني أكسيد السيليكون). تعمل طبقة "الأكسيد المدفون" (الصندوق) على تحسين العزل الكهربائي وتساعد في تقليل السعات الطفيلية وتيارات التسرب واستهلاك الطاقة.

تشمل مزايا soi ما يلي:

• أداء أفضل في الدوائر عالية التردد/الترددات الراديوية.

• استخدام طاقة أقل (مهم بشكل خاص للأجهزة المحمولة وإنترنت الأشياء).

• تحسين الأداء في الأنظمة الكهروميكانيكية، وأجهزة الاستشعار، والفوتونيات، وما إلى ذلك بسبب الاستقرار الميكانيكي أو الاحتجاز البصري.

تطبيقات رقائق السيليكون والصويا

فيما يلي مجالات التطبيق الرئيسية التي تستخدم فيها رقائق السيليكون (ورقائق الصويا):

لماذا الدقة والجودة والتخصيص أمر مهم

لأن التقنيات المبنية على الرقائق صغيرة ومعقدة للغاية:

• حتى العيوب أو الشوائب البسيطة يمكن أن تؤدي إلى فشل كبير (الغلة، ارتفاع درجة الحرارة، التسرب).

• يجب التحكم بشكل صارم في السُمك، والتسطيح، والتشويب، والمقاومة، واتجاه البلورة.

• تكون التعديلات المتخصصة (مثل soi، أو طبقات الأجهزة المحددة، أو الرقائق المنقوشة أو الملتصقة) ضرورية للتصميمات المتقدمة.

بلوتوسيمي ودورنا

في البلوتونيومنحن متخصصون في تقديم رقائق السيليكون عالية الجودة و رقائق الصويا مع قدرات إنتاجية متقدمة. النقاط الرئيسية عنا:

• نحن نركز على دقة عالية في سمك الرقاقة، والمسطح، وجودة السطح، لخدمة التطبيقات الصعبة.

• تغطي مجموعة منتجاتنا كل من رقائق السيليكون السائبة وركائز SOI، مما يتيح التطبيقات الإلكترونية والترددات الراديوية والفوتونية والميكانيكية الدقيقة والطاقة.

• يعتمد عملاؤنا علينا في تصنيع الرقائق التي تلبي المواصفات الصارمة، مما يساعد المهندسين والمصممين على بناء أجهزة موثوقة وعالية الأداء.
  

الاتجاهات المستقبلية

وبالنظر إلى المستقبل، فإن بعض الاتجاهات والتحديات تشمل ما يلي:

• التوسع إلى العقد الأصغر:مع انكماش أحجام الترانزستور، تزداد متطلبات جودة الركيزة والصلابة.

• تكامل ثلاثي الأبعاد وقوالب مكدسة:الترقق على مستوى الرقاقة، قد يتطلب الترابط تنسيقات ركيزة جديدة وتسامحات.

• كفاءة الطاقة:أجهزة SO1 منخفضة الطاقة/منخفضة التسرب للغاية لأجهزة إنترنت الأشياء والأجهزة القابلة للارتداء.

• تقارب الفوتونيات:دمج المكونات الفوتونية (انبعاث الضوء، والكشف، والتوجيه) على منصات السيليكون، غالبًا باستخدام رقائق السيليكون.

• مواد أشباه الموصلات المتنوعة:في حين يهيمن السيليكون، تنمو الأنظمة الهجينة (على سبيل المثال السيليكون + مواد iii-v، أو كربيد السيليكون) في قطاعات الطاقة / الإلكترونيات البصرية.

ملخص

رقائق السيليكون هي الركيزة الأساسية لمعظم أجهزة أشباه الموصلات. تضيف رقائق السيليكون طبقات عازلة لتحسين الأداء. تشمل تطبيقاتها الدوائر المتكاملة (ICS)، والترددات الراديوية (RF)، والأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، والفوتونيات، وإلكترونيات الطاقة، والطاقة الشمسية. الجودة العالية والدقة العالية والتخصيص المناسب ضرورية للتقنيات الحديثة - وشركات مثل البلوتونيوم المساعدة في تقديم الرقائق التي تلبي تلك المتطلبات الصعبة.