갈륨 비소 웨이퍼 VS. 실리콘 웨이퍼
소개
전자 기기의 발전과 함께 사람들은 웨이퍼, 칩, 반도체, 집적 회로에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 모두가 칩의 본질을 알아내려고 노력합니다. 그들의 머릿속은 질문으로 가득 차 있습니다. 웨이퍼란 무엇인가요? 칩이란 무엇인가요? 그 관계는 어떨까요? 칩을 만드는 데 어떤 재료를 사용합니까? 장단점은 무엇인가요? 이 글에서는 갈륨 비소 웨이퍼와 실리콘 웨이퍼를 비교하여 이러한 질문에 답하고자 합니다. 보다 명확하게 이해할 수 있기를 바랍니다.
그림 1 갈륨 비소 웨이퍼
웨이퍼 및 칩
- 웨이퍼란 무엇인가요?
웨이퍼는 집적 회로 및 기타 중요한 전자 장치를 제작하는 데 사용되는 반도체의 얇은 조각입니다. 웨이퍼는 집적 회로의 기본입니다. 웨이퍼와 집적 회로는 모두 전자 산업의 핵심으로 간주됩니다.
- 칩이란 무엇인가요?
집적 회로 또는 IC인 칩은 반도체 재료 한 조각에 내장된 전자 회로 그룹입니다. 다양한 미니 트랜지스터와 전자 부품이 칩에 결합되어 있습니다.
- 차이점은 무엇일까요?
웨이퍼는 칩의 기판입니다. 칩은 웨이퍼에 통합되어 있습니다. 이들은 함께 세팅되어 전자 부문에서 광범위하게 사용됩니다.
그림 2. 웨이퍼의 칩
갈륨 비소 웨이퍼 VS. 실리콘 웨이퍼
--실리콘 웨이퍼
- 장점:
전통적으로 실리콘은 다음과 같은 장점 때문에 웨이퍼의 재료로 선택되었습니다. 실리콘 웨이퍼의 주요 장점은 비용에 있습니다. 즉, 다른 재료보다 훨씬 저렴하며 오늘날 반도체 시장의 90% 이상을 차지합니다. 실리콘 웨이퍼는 또한 이상적인 전류 및 전압 처리 용량으로 인해 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.
- 단점:
그러나 실리콘은 더 큰 크기의 웨이퍼가 필요한 고객의 요구를 충족시키지 못했습니다.실리콘은 모든 원자가 단일 결정 형태로 정렬되어 있기 때문에 깨지기 쉬운 소재입니다. 깨질 수 있기 때문에 대형 웨이퍼를 만드는 데는 거의 사용되지 않습니다. 깨짐을 방지하기 위해 웨이퍼의 두께를 늘리면 그에 따라 비용이 증가하여 실리콘은 가격 우위를 잃게 됩니다.
--갈륨 비소 웨이퍼
- 장점:
현재 실리콘 웨이퍼의 대안으로 갈륨 비소 웨이퍼가 떠오르고 있습니다. GaAs 웨이퍼에는 몇 가지 기술적 장점이 있습니다. 그 장점은 다음과 같습니다.
- 첫째, 갈륨 비소 웨이퍼 내부에서 전자는 실리콘 내부보다 훨씬 빠르게 이동합니다. 따라서 이 비소는 고속 통신 장치를 만드는 데 널리 사용됩니다.
- 둘째, 갈륨비소 웨이퍼는 전기를 빛으로 전환하는 독특한 능력을 가지고 있습니다. 이 놀라운 광학적 특성은 레이저 다이오드, 광학 창, 태양 전지 및 기타 광전자 분야의 광범위한 응용 분야에 기여합니다.
- 갈륨 비소 기반 디바이스에는 훨씬 더 많은 이점이 있습니다. GaAs는 실리콘에 비해 포화 필드가 낮고 작동 온도 범위가 더 넓습니다. 또한 GaAs 웨이퍼는 전자 회로의 노이즈를 줄일 수 있습니다.
- 단점:
그럼에도 불구하고 갈륨 비소 웨이퍼에는 다음과 같은 단점이 있습니다.
- 갈륨 비소는 훨씬 희귀하고 구하기 어렵기 때문에 실리콘보다 비용이 더 많이 듭니다. 하지만 효율성이 높기 때문에 높은 비용을 정당화할 수 있습니다. 갈륨 비소 웨이퍼는 일반적으로 요구 사항이 높고 예산이 많이 드는 새로운 장비나 프로젝트에 사용됩니다.
- 실리콘은 자신을 보호하기 위해 산화물을 절연체로 사용할 수 있는 반면, GaAs는 실리콘과 같은 고유 산화물을 형성하지 않습니다.
- 비소는 독성이 매우 강하기 때문에 갈륨 비소 성분을 취급하고 폐기할 때는 많은 주의가 필요합니다.
결론
무엇보다도 웨이퍼와 칩은 반도체 산업과 전자 산업에서 매우 중요하며, 웨이퍼 제조에는 다양한 재료가 사용되어 왔습니다. 실리콘 웨이퍼는 저렴한 옵션인 반면 갈륨 비소 웨이퍼는 전자 이동성, 인상적인 광학 기능 및 높은 효율로 유명합니다. 스탠포드 어드밴스드 머티리얼(Stanford Advanced Materials, SAM)은 LEC 및 VGF 방식으로 만든 단결정 갈륨 비소 웨이퍼를 제공합니다. 자세한 내용은 홈페이지에서 확인할 수 있습니다.
