Hej där! Jag är leverantör av 3 -tums kiselskivor. Idag vill jag chatta om något ganska tekniskt men superintressant: kapacitansen för en 3 -tums kiselskiva.
Först och främst, låt oss få en grundläggande förståelse för vad kapacitans är. Kapacitans är ett systems förmåga att lagra en elektrisk laddning. Det mäts i Farads (F). En kondensator består vanligtvis av två ledande plattor separerade med ett isolerande material, känt som en dielektriska. När en spänning appliceras över plattorna skapas ett elektriskt fält och laddning lagras på plattorna.
Låt oss nu prata om vår 3 -tums kiselskiva. En 3 -tums kiselskiva har en diameter på 76,2 mm. Du kan kolla in vår3Inch Silicon Wafer (76,2 mm)på vår webbplats. Kiselskivor används ofta i halvledarindustrin, och att förstå deras kapacitans är avgörande för många applikationer, som i integrerade kretsar och mikroelektromekaniska system (MEMS).
Kapacitansen för en kiselskiva är inte ett fast värde. Det beror på flera faktorer. En av de viktigaste faktorerna är skivans tjocklek. Tunnare skivor har i allmänhet högre kapacitans eftersom avståndet mellan "plattorna" (i en förenklad modell) är mindre. Den dielektriska konstanten av kisel spelar också en stor roll. Den dielektriska konstanten av kisel är cirka 11,7, vilket innebär att den kan lagra mer laddning jämfört med vissa andra material när ett elektriskt fält appliceras.
En annan faktor är närvaron av eventuella oxidlager på skivan. Kiselskivor har ofta ett tunt skikt av kiseldioxid (SIO₂) på ytan. Detta oxidskikt fungerar som en dielektrisk, och dess tjocklek och kvalitet kan påverka kapacitansen avsevärt. Ett tjockare oxidskikt kommer att resultera i lägre kapacitans eftersom det ökar avståndet mellan de ledande delarna av systemet.
To calculate the capacitance of a silicon wafer, we can use the parallel - plate capacitor formula, which is (C=\frac{\epsilon A}{d}), where (C) is the capacitance, (\epsilon) is the permittivity of the dielectric material (for silicon, (\epsilon = \ epsilon_0 \ times \ epsilon_r), med (\ epsilon_0) är matelitiviteten för det fria utrymmet ((8,85 \ gånger 10^{-12} \ f/m)) och (\ epsilon_r) är det relativa dielektriska konstanten av silikon, cirka 11.7), (en) är det area.
För en 3 -tums kiselskiva, området (a = \ pi r^{2}), där (r = \ frac {76,2mm} {2} = 38,1mm = 0,0381m). Så, (a = \ pi \ gånger (0,0381)^{2} \ ca.00456M^{2}). Om vi antar ett enkelt fall där det inte finns något oxidlager och vi bara överväger kiselkönet, och låt oss säga att tjockleken (d) på skivan är (500 \ \ mu m = 5 \ gånger 10^{-4} m).
Först beräknar vi miltytiviteten hos kisel (\ epsilon = \ epsilon_0 \ gånger \ epsilon_r = 8,85 \ gånger 10^{-12} \ times11,7 \ caSx1,035 \ gånger 10^{-10} \ f/m). Sedan, med formeln (C = \ frac {\ epsilon a} {d}), får vi (c = \ frac {1.035 \ gånger 10^{-10} \ times0.00456} {5 \ gånger 10^{-4}}} \ prox9.4 \ Times 10^{-10 {10 {10 \ \ f = 0.94 \ n nf).
Men i verkliga - världsscenarier är saker mer komplicerade. Det finns ofta oxidlager, och skivan kan vara en del av en mer komplex struktur. I en MOS (metall - oxid - halvledare) kondensator, som till exempel är mycket vanligt i halvledaranordningar påverkas kapacitansen av egenskaperna hos metallporten, oxidskiktet och kiselsubstratet.
Låt oss nu jämföra 3 -tums kiselskiva med andra storlekar. Vi erbjuder också4 tum kiselskiva (100 mm)och6 tum kiselskiva (150 mm). Större skivor har i allmänhet högre kapacitans eftersom de har ett större område. Förhållandet är dock inte alltid enkelt eftersom tjockleken och andra faktorer också spelar in.
I applikationer kan kapacitansen för kiselskivan påverka enhetens prestanda. Till exempel, i höga frekvenskretsar, kan en hög kapacitans orsaka signalförseningar och effektförluster. Å andra sidan, i vissa energi - lagringsapplikationer, är en högre kapacitans önskvärd.
Om du är på marknaden för kiselskivor, oavsett om det är 3 - tum, 4 - tum eller 6 tum, har vi dig täckt. Våra skivor är av hög kvalitet, och vi kan säkerställa konsekvent prestanda. Att förstå kapacitansen hos dessa skivor är bara en aspekt, men det är en viktig för många av dina projekt.
Om du är intresserad av att lära dig mer om våra produkter eller har specifika krav för din ansökan, tveka inte att nå ut en upphandlingsdiskussion. Vi är här för att hjälpa dig hitta de bästa kiselskivlösningarna för dina behov.
Referenser
- "Semiconductor Physics and Devices" av Donald A. Neamen
- "Microelectronic Circuits" av Adel S. Sedra och Kenneth C. Smith