Hej där! Jag är en leverantör av FZ Silicon Ingot, och idag vill jag chatta om begränsningarna av FZ Silicon Ingot. FZ, eller floatzon, Silicon Ingot är en högkvalitativ produkt med många fantastiska funktioner, men som allt annat har den sina nackdelar.
Kostnadsrelaterade begränsningar
En av de mest uppenbara begränsningarna av FZ -kiselgöt är kostnaden. Produktionsprocessen för FZ -kiselgöt är ganska komplex. Till skillnad från Czochralski (CZ) kiselgöt, som är gjorda genom att doppa en frökristall i ett smält kiselbad och långsamt dra ut det, produceras Fz -kiselgötter genom att passera en polykristallin kiselstång genom en RF -uppvärmningsspiral. Detta skapar en smält zon som rör sig längs stången och gradvis omvandlar den till en enda kristallgöt.
Utrustningen som krävs för denna process är super dyr. Du behöver RF -generatorer med hög kraft och exakta kontrollsystem för att upprätthålla den smälta zonen och säkerställa kvaliteten på kristalltillväxten. Processen är också relativt långsam. Det tar lång tid att odla en enda FZ -kiselgöt, och under denna tid konsumerar du en betydande mängd energi. Alla dessa faktorer bidrar till en hög produktionskostnad. Som ett resultat är priset på FZ -kiselgöt mycket högre jämfört med andra typer av kiselgöt, som CZ -kiselgöt. Denna höga kostnad kan vara ett stort avskräckande medel för vissa kunder, särskilt de som har en stram budget eller letar efter mer kostnad - effektiva lösningar för sina projekt.
Storleksbegränsningar
En annan begränsning är storleken på FZ -kiselgötarna. För närvarande är det ganska utmanande att producera stora diameter FZ -kiselgöt. Den maximala diametern som kan uppnås med den nuvarande tekniken är vanligtvis cirka 8 tum. Detta i motsats till CZ -kiselgöt, som kan produceras i mycket större diametrar, till och med upp till 12 tum eller mer.
Anledningen bakom denna storleksbegränsning är relaterad till fysiken i FZ -processen. När diametern på kiselstången ökar blir det svårare att upprätthålla en stabil smält zon. Ju större den smälta zonen, desto mer benägen är det att fluktuationer i temperatur och form, vilket kan leda till defekter i kristallstrukturen. Rodens mekaniska stabilitet blir också ett problem när diametern ökar. Stången kan böjas eller bryta under sin egen vikt under tillväxtprocessen. Denna storleksbegränsning kan vara ett problem för applikationer som kräver stora kiselskivor i området, till exempel vissa typer av solpaneler eller högledarenheter med hög prestanda.
Begränsningar av föroreningar
FZ -kiselgöt är kända för sin höga renhet, men det finns fortfarande några begränsningar när det gäller föroreningsreglering. Även om FZ -processen effektivt kan minska koncentrationen av de flesta föroreningar, finns det vissa föroreningar som är svåra att eliminera helt.
Till exempel är syre en vanlig förorening i kisel. I CZ -processen införs syre i kisel från kvarten som har det smälta kiselet. I FZ -processen, eftersom det inte finns någon degel, är syrekoncentrationen i allmänhet mycket lägre. Det är dock fortfarande svårt att helt undvika närvaron av syre. Syre kan diffundera in i kiseln från den omgivande atmosfären under tillväxtprocessen.
En annan fråga är närvaron av kolföroreningar. Kol kan komma från grafitkomponenterna i produktionsutrustningen eller från restgaserna i tillväxtkammaren. Dessa föroreningar, även i små mängder, kan påverka kiselens elektriska och optiska egenskaper. För vissa höga slutapplikationer, till exempel i produktionen av ultraledande halvledaranordningar, kan till och med en liten mängd föroreningar orsaka problem, som ökad läckström eller minskad bärarmobilitet.
Begränsningar
Defekter kan också vara en begränsning i FZ -kiselgöt. Det finns flera typer av defekter som kan uppstå under tillväxtprocessen. En vanlig typ är dislokationsfel. Dislokationer är oegentligheter i kristallgitterstrukturen på kisel. De kan orsakas av faktorer som termisk stress under kylningsprocessen eller mekaniska vibrationer under tillväxten.
Mikro -defekter, såsom tomrum och staplingsfel, kan också bildas. Hålrum är små tomma utrymmen i kisel, och staplingsfel är störningar i den regelbundna staplingssekvensen för kiselatomerna. Dessa defekter kan påverka prestandan hos kiselskivorna gjorda av götarna. Till exempel kan dislokationer fungera som rekombinationscentra för laddningsbärare, vilket kan minska effektiviteten hos solceller eller öka kraftförbrukningen för halvledaranordningar.
Marknadstillgänglighetsbegränsningar
Ur ett marknadsperspektiv kan tillgängligheten av FZ -kiselgötter begränsas. Eftersom produktionsprocessen är komplex och tidskrävande är produktionskapaciteten för FZ -kiselgöt relativt låg jämfört med andra typer av kiselgöt. Detta innebär att det kanske inte finns ett stort utbud av FZ -kiselgöt på marknaden vid en viss tidpunkt.
Kunder kan behöva vänta länge för att få sina beställningar uppfyllda, särskilt om de behöver stora mängder eller en specifik storlek på FZ -kiselgöt. Denna brist på tillgänglighet kan vara ett betydande problem för kunder som har trånga produktionsscheman eller behöver snabbt skala upp sin produktion.
Slutsats
Trots dessa begränsningar har FZ -kiselgöt fortfarande sina unika fördelar, såsom hög renhet och utmärkta elektriska egenskaper. De används fortfarande allmänt i många höga slutapplikationer, som i produktion av strålning - hårda halvledarenheter, integrerade kretsar med hög prestanda och vissa typer av sensorer.
Om du är intresserad av vår2inch - 8 tum fz kiselgöt, Tveka inte att nå ut till oss för mer information. Vi kan diskutera dina specifika krav och se om våra FZ -kiselgöt är rätt passform för ditt projekt. Oavsett om du kan arbeta runt begränsningarna eller dra nytta av de unika egenskaperna hos FZ -kiselgöt, är vi här för att hjälpa dig att fatta det bästa beslutet. Så om du är på marknaden för FZ -kiselgöt, kontakta oss och låt oss starta en konversation om dina upphandlingsbehov.
Referenser
- "Silicon Materials Science and Technology" av SM Sze
- "Semiconductor Physics and Devices" av Donald A. Neamen
- Branschrapporter om Silicon Ingot -produktion och applikationer