رقاقة زرنيخيد الغاليوم مقابل رقاقة السيليكون. رقاقة السيليكون

مقدمة

مع تطور الأجهزة الإلكترونية، يولي الناس اهتمامًا متزايدًا بالرقائق والرقائق وأشباه الموصلات والدوائر المتكاملة. يحاول الجميع معرفة جوهر الرقائق. وأذهانهم مليئة بالأسئلة. ما هي الرقاقة؟ ما هي الرقاقة؟ ماذا عن علاقاتها؟ ما هي المواد التي نستخدمها لصنعها؟ ما هي سلبياتها وإيجابياتها؟ سوف تجيب هذه المقالة على هذه الأسئلة من خلال المقارنة بين رقائق زرنيخيد الغاليوم ورقاقات السيليكون. نأمل أن يكون لديك فهم أوضح لهما.

الشكل 1 رقائق زرنيخيد الغاليوم

الرقائق والرقائق

• ما هي الرقاقة؟

الرقاقة عبارة عن شريحة رقيقة من أشباه الموصلات تُستخدم لتصنيع الدوائر المتكاملة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المهمة. الرقاقة هي قاعدة الدوائر المتكاملة. تعتبر كل من الرقاقات والدوائر المتكاملة قلب الصناعة الإلكترونية.

• ما هي الرقاقة؟

الرقاقة، أو الدائرة المتكاملة أو الدائرة المتكاملة، هي مجموعة من الدوائر الإلكترونية المدمجة في قطعة واحدة من مادة أشباه الموصلات. يتم وضع مجموعة من الترانزستورات الصغيرة والمكونات الإلكترونية معًا على الرقائق.

• ماذا عن الفرق بينهما؟

الرقاقة هي الركيزة للرقاقة. الرقاقة مدمجة في الرقاقة. يتم تجميعها معًا وتستخدم على نطاق واسع في قطاع الإلكترونيات.

الشكل 2. الرقائق على الرقاقة

رقاقة زرنيخيد الغاليوم مقابل رقاقة السيليكون. رقاقة السيليكون

--رقائق السيليكون

• الإيجابيات:

تقليدياً، السيليكون هو المادة المختارة للرقائق بسبب الفوائد التالية. تكمن الميزة الرئيسية لرقائق السيليكون في تكلفتها. أي أنها أرخص بكثير من المواد الأخرى، وهي تستحوذ على أكثر من 90% من سوق أشباه الموصلات في الوقت الحاضر. كما أن رقائق السيليكون لها تطبيقات واسعة بسبب قدرتها المثالية على التعامل مع التيار والجهد.

• السلبيات:

ومع ذلك، لا يمكن للسيليكون أن يلبي طلبات العملاء عندما يحتاجون إلى رقائق أكبر حجماً. السيليكون مادة هشة حيث أن جميع الذرات مصطفة في شكل بلورة واحدة. ونادرًا ما يُستخدم لصنع رقائق كبيرة الحجم لأنها قد تتشقق. إذا زدنا من سماكة الرقاقة لمنع الكسر، سترتفع التكلفة وفقًا لذلك، وسيفقد السيليكون ميزته السعرية.

--رقاقات زرنيخيد الجاليوم

• الإيجابيات:

في الوقت الحالي، تظهر رقائق زرنيخيد الغاليوم كبديل لرقائق السيليكون. تتمتع رقائق GaAs بالعديد من المزايا التقنية. وهي مذكورة أدناه.

1. أولاً، تتحرك الإلكترونات بشكل أسرع بكثير داخل رقائق زرنيخيد الغاليوم مما تتحرك داخل السيليكون. لذلك، يستخدم هذا الزرسينيد على نطاق واسع لصنع أجهزة اتصالات عالية السرعة.
2. ثانياً، تتمتع رقائق زرنيخيد الغاليوم بقدرة فريدة على تحويل الكهرباء إلى ضوء. وتساهم هذه الخاصية البصرية البارزة في التطبيقات الواسعة في ثنائيات الليزر والنوافذ الضوئية والخلايا الشمسية وغيرها من الإلكترونيات الضوئية.
3. تتمتع الأجهزة القائمة على زرنيخيد الغاليوم بفوائد أكثر بكثير. تتمتع GaAs بمجال تشبع أقل ونطاق درجة حرارة تشغيل أوسع مقارنة بالسيليكون. يمكن لرقائق GaAs أيضًا تقليل الضوضاء في الدوائر الإلكترونية.

• السلبيات:

ومع ذلك، فإن رقائق زرنيخيد الغاليوم لها العيوب التالية.

1. إن زرنيخيد الغاليوم أكثر تكلفة من السيليكون لأن GaAs أكثر ندرة وأصعب في الحصول عليها. لكن كفاءتها الأعلى تبرر التكلفة الأعلى. تُستخدم رقائق زرنيخيد الغاليوم عادةً في المعدات أو المشاريع الجديدة التي لها متطلبات أعلى وميزانيات أعلى.
2. لا يشكل GaAs أكاسيد أصلية مثل السيليكون، في حين أن السيليكون يمكن أن يستخدم أكاسيده كعازل لحماية نفسه.
3. يلزم توخي الكثير من الحذر عند التعامل مع مكونات زرنيخيد الغاليوم والتخلص منها لأن الزرنيخ شديد السمية.

الخلاصة

قبل كل شيء، تعتبر كل من الرقائق والرقائق ذات أهمية كبيرة لصناعة أشباه الموصلات والصناعة الإلكترونية، وقد تم استخدام مواد مختلفة لتصنيع الرقائق. تُعد رقائق السيليكون خيارات أرخص، في حين تشتهر رقائق زرنيخيد الغاليوم بحركتها الإلكترونية وميزتها البصرية الرائعة وكفاءتها العالية. وتوفر Stanford Advanced Materials (SAM) رقائق زرنيخيد الغاليوم أحادية البلورة المصنوعة بطرق LEC وVGF. يمكنك مراجعة صفحتنا الرئيسية لمزيد من المعلومات.