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(一)半導(dǎo)體制冷技術(shù)的難點(diǎn) 半導(dǎo)體制冷的過程中會涉及到很多的參數(shù),而且條件是復(fù)雜多變的。任何一個參數(shù)對冷卻效果都會產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)室研究中,由于難以滿足規(guī)定的噪聲,就需要對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行研究,但是一些影響因素的探討是存在難度的。半導(dǎo)體制冷技術(shù)是基于粒子效應(yīng)的制冷技術(shù),具有可逆性。所以,在制冷技術(shù)的應(yīng)用過程中,冷熱端就會產(chǎn)生很大的溫差,對制冷效果必然會產(chǎn)生影響。 (二)半導(dǎo)體制冷技術(shù)所存在的問題 其一,半導(dǎo)體材料的優(yōu)質(zhì)系數(shù)不能夠根據(jù)需要得到進(jìn)一 步的提升,這就必然會對半導(dǎo)體制冷技術(shù)的應(yīng)用造成影響。 其二,對冷端散熱系統(tǒng)和熱端散熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,但是在技術(shù)上沒有升級,依然處于理論階段,沒有在應(yīng)用中更好地發(fā)揮作用,這就導(dǎo)致半導(dǎo)體制冷技術(shù)不能夠根據(jù)應(yīng)用需要予以提升。 其三,半導(dǎo)體制冷技術(shù)對于其他領(lǐng)域以及相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用存在局限性,所以,半導(dǎo)體制冷技術(shù)使用很少,對于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的研究沒有從應(yīng)用的角度出發(fā),就難以在技術(shù)上擴(kuò)展。 其四,市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體制冷技術(shù)要獲得發(fā)展,需要考慮多方面的問題。重視半導(dǎo)體制冷技術(shù)的應(yīng)用,還要考慮各種影響因素,使得該技術(shù)更好地發(fā)揮作用。
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半導(dǎo)體在集成電路、消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域應(yīng)用。 光伏應(yīng)用 半導(dǎo)體材料光生伏特效應(yīng)是太陽能電池運(yùn)行的基本原理。現(xiàn)階段半導(dǎo)體材料的光伏應(yīng)用已經(jīng)成為一大熱門 ,是目前世界上增長最快、發(fā)展好的清潔能源市場。太陽能電池的主要制作材料是半導(dǎo)體材料,判斷太陽能電池的優(yōu)劣主要的標(biāo)準(zhǔn)是光電轉(zhuǎn)化率 ,光電轉(zhuǎn)化率越高 ,說明太陽能電池的工作效率越高。根據(jù)應(yīng)用的半導(dǎo)體材料的不同 ,太陽能電池分為晶體硅太陽能電池、薄膜電池以及III-V族化合物電池。 照明應(yīng)用 LED是建立在半導(dǎo)體晶體管上的半導(dǎo)體發(fā)光二極管 ,采用LED技術(shù)半導(dǎo)體光源體積小,可以實(shí)現(xiàn)平面封裝,工作時發(fā)熱量低、節(jié)能高效,產(chǎn)品壽命長、反應(yīng)速度快,而且綠色環(huán)保無污染,還能開發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品 ,一經(jīng)問世 ,就迅速普及,成為新一代的優(yōu)質(zhì)照明光源,目前已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產(chǎn)品的背光源、城市夜景美化光源、室內(nèi)照明等各個領(lǐng)域 ,都有應(yīng)用。 大功率電源轉(zhuǎn)換 交流電和直流電的相互轉(zhuǎn)換對于電器的使用十分重要 ,是對電器的必要保護(hù)。這就要用到等電源轉(zhuǎn)換裝置。碳化硅擊穿電壓強(qiáng)度高 ,禁帶寬度寬,熱導(dǎo)性高,因此SiC半導(dǎo)體器件十分適合應(yīng)用在功率密度和開關(guān)頻率高的場合,電源轉(zhuǎn)換裝置就是其中之一。碳化硅元件在高溫、高壓、高頻的又一表現(xiàn)使得現(xiàn)在被廣泛使用到深井鉆探,發(fā)電裝置中的逆變器,電氣混動汽車的能量轉(zhuǎn)化器,輕軌列車牽引動力轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。由于SiC本身的優(yōu)勢以及現(xiàn)階段行業(yè)對于輕量化、高轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料需要,SiC將會取代Si,成為應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料。
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(1)元素半導(dǎo)體。元素半導(dǎo)體是指單一元素構(gòu)成的半導(dǎo)體,其中對硅、硒的研究比較早。它是由相同元素組成的具有半導(dǎo)體特性的固體材料,容易受到微量雜質(zhì)和外界條件的影響而發(fā)生變化。目前, 只有硅、鍺性能好,運(yùn)用的比較廣,硒在電子照明和光電領(lǐng)域中應(yīng)用。硅在半導(dǎo)體工業(yè)中運(yùn)用的多,這主要受到二氧化硅的影響,能夠在器件制作上形成掩膜,能夠提高半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性,利于自動化工業(yè)生產(chǎn)。 (2)無機(jī)合成物半導(dǎo)體。無機(jī)合成物主要是通過單一元素構(gòu)成半導(dǎo)體材料,當(dāng)然也有多種元素構(gòu)成的半導(dǎo)體材料,主要的半導(dǎo)體性質(zhì)有I族與V、VI、VII族;II族與IV、V、VI、VII族;III族與V、VI族;IV族與IV、VI族;V族與VI族;VI族與VI族的結(jié)合化合物,但受到元素的特性和制作方式的影響,不是所有的化合物都能夠符合半導(dǎo)體材料的要求。這一半導(dǎo)體主要運(yùn)用到高速器件中,InP制造的晶體管的速度比其他材料都高,主要運(yùn)用到光電集成電路、抗核輻射器件中。 對于導(dǎo)電率高的材料,主要用于LED等方面。 (3)有機(jī)合成物半導(dǎo)體。有機(jī)化合物是指含分子中含有碳鍵的化合物,把有機(jī)化合物和碳鍵垂直,疊加的方式能夠形成導(dǎo)帶,通過化學(xué)的添加,能夠讓其進(jìn)入到能帶,這樣可以發(fā)生電導(dǎo)率,從而形成有機(jī)化合物半導(dǎo)體。這一半導(dǎo)體和以往的半導(dǎo)體相比,具有成本低、溶解性好、材料輕加工容易的特點(diǎn)。可以通過控制分子的方式來控制導(dǎo)電性能,應(yīng)用的范圍比較廣,主要用于有機(jī)薄膜、有機(jī)照明等方面。
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一般情況下,半導(dǎo)體、集成電路、芯片這三個東東是可以劃等號的,因?yàn)橹v的其實(shí)是同一個事情。 半導(dǎo)體是一種材料,分為表格中四類,由于集成電路的占比非常高,超過80%,行業(yè)習(xí)慣把半導(dǎo)體行業(yè)稱為集成電路行業(yè)。 而芯片就是集成電路的載體,廣義上我們就將芯片等同于了集成電路。 所以對于小白來說,只需要記住,當(dāng)芯片、集成電路、半導(dǎo)體出現(xiàn)的時候,別慌,是同一碼事兒。 半導(dǎo)體芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體芯片雖然個頭很小。但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,尤其是其最核心的微型單元——成千上萬個晶體管。我們就來為大家詳解一下半導(dǎo)體芯片集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。一般的,我們用從大到小的結(jié)構(gòu)層級來認(rèn)識集成電路,這樣會更好理解。 (1)系統(tǒng)級 我們還是以手機(jī)為例,整個手機(jī)是一個復(fù)雜的電路系統(tǒng),它可以玩游戲、可以打電話、可以聽音樂、可以嗶--。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由多個半導(dǎo)體芯片以及電阻、電感、電容相互連接組成的,稱為系統(tǒng)級。(當(dāng)然,隨著技術(shù)的發(fā)展,將一整個系統(tǒng)做在一個芯片上的技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)多年——SoC技術(shù)) (2)模塊級 在整個系統(tǒng)中分為很多功能模塊各司其職。有的管理電源,有的負(fù)責(zé)通信,有的負(fù)責(zé)顯示,有的負(fù)責(zé)發(fā)聲,有的負(fù)責(zé)統(tǒng)領(lǐng)全局的計算,等等。我們稱為模塊級。這里面每一個模塊都是一個宏大的領(lǐng)域,都聚集著無數(shù)人類智慧的結(jié)晶,也養(yǎng)活了很多公司。
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半導(dǎo)體( semiconductor),指常溫下導(dǎo)電性能介于絕緣體(insulator)與導(dǎo)體(conductor)之間的材料。人們通常把導(dǎo)電性差的材料,如煤、人工晶體、琥珀、陶瓷等稱為絕緣體。而把導(dǎo)電性比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導(dǎo)體。與導(dǎo)體和絕緣體相比,半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是晚的,直到20世紀(jì)30年代,當(dāng)材料的提純技術(shù)改進(jìn)以后,半導(dǎo)體才得到工業(yè)界的重視。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅則是各種半導(dǎo)體材料中,在商業(yè)應(yīng)用上具有影響力的一種。 芯片 芯片(chip),又稱微芯片(microchip)、集成電路(integrated circuit, IC)。是指內(nèi)含集成電路的硅片,體積很小。一般而言,芯片(IC)泛指所有的半導(dǎo)體元器件,是在硅板上集合多種電子元器件實(shí)現(xiàn)某種特定功能的電路模塊。它是電子設(shè)備中重要的部分,承擔(dān)著運(yùn)算和存儲的功能。廣泛應(yīng)用于軍工、民用等幾乎所有的電子設(shè)備。
2023-04-27
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半導(dǎo)體工藝方法和半導(dǎo)體工藝設(shè)備與流程
在自動化半導(dǎo)體生產(chǎn)線上,半導(dǎo)體工藝設(shè)備(如,立式熱處理爐)的控制系統(tǒng)通常以任務(wù)(job)為單位控制半導(dǎo)體工藝組件(例如,可包括反應(yīng)腔室、機(jī)械手等)完成半導(dǎo)體工藝,即,控制系統(tǒng)逐個任務(wù)地執(zhí)行半導(dǎo)體工藝,每一晶圓加工任務(wù)的任務(wù)信息均包括晶圓傳入反應(yīng)腔室至完成工藝后傳出工藝腔室的整個加工工序的流程信息。
2023-04-14
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半導(dǎo)體晶圓傳送設(shè)備一般都有同步和非同步兩種類型。同步傳送設(shè)備采用的是同樣的傳送速度,并且傳送位置能夠準(zhǔn)確匹配,而非同步傳送設(shè)備可以根據(jù)不同的要求,自行調(diào)整傳送速度和位置,從而達(dá)到更加準(zhǔn)確的物料運(yùn)輸效果。
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使用半導(dǎo)體晶圓傳送設(shè)備的注意事項(xiàng)
在使用半導(dǎo)體晶圓傳送設(shè)備之前,一定要仔細(xì)閱讀說明書,了解各個部件的構(gòu)成、功能以及使用方法,以免不當(dāng)使用導(dǎo)致意外情況的發(fā)生。
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