.999999%),才可以用于制造半导体晶体管,对于眼下来说,这个是地狱级难度。
在主世界,目前也只有两种工艺方法能实现商业化生产。
cz法是制备半导体级硅的主要方法,其原理是将高纯度硅料加热到熔化状态,然后通过旋转晶棒和控制温度的方式,在晶棒和硅之间形成一个界面。晶棒缓慢下拉,同时在晶棒和硅之间拉出一条细长的硅棒,其内部结构和晶格与晶棒完全相同。由于晶棒和硅之间的区域极为清洁,通过这种方法可以制备出高纯度的半导体级硅材料。
fz法是另外一种常用的半导体级硅制备方法,其原理是在硅晶体周围加上强磁场,通过电感加热将硅材料熔化,然后通过控制电磁感应和运动方向在硅材料中形成一定的区域熔融。在熔融区域周围形成一个较宽的带状溶解层,溶解层逐渐与上方的固硅晶层分离形成硅棒,通过这种方法可以制备出高纯度的半导体级硅材料。
这两个过程都是能耗极高,设备相当复杂的一个工艺过程,要把这套设备准备好,那又是一个系统化的工程.
不仅仅生产方法麻烦,为了保证半导体级硅的质量,检测的方法也相当苛刻。
现阶段硅晶常见的检测方法包括热吸收法、质谱法、原子荧光法等。其中,热吸收法是最常用的方法之一,它可以通过测试硅片在加热时放出的气体量,判断其中的杂质含量。质谱法和原子荧光法则可以直接检测硅片中的杂质含量,具有高灵敏度和精度。但是显然这些检测方法背后又需要有一套精密的仪器设备进行支撑
一个问题接着一个体系,让任重在发展半导体方面,走得极为艰难和痛苦。
当然,他知道这是必然的,现在他想在三五年时间内走过别人二三十年走过的路,那必然就要付出更多的艰辛,哪怕是抄袭主世界的作业,这也不是一件容易的事情。
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