Plaque d'arséniure de gallium VS. Plaque de silicium

Introduction

Avec le développement des appareils électroniques, les gens accordent de plus en plus d'attention aux wafers, aux puces, aux semi-conducteurs et aux circuits intégrés. Tout le monde essaie de comprendre l'essence des puces. L'esprit est rempli de questions. Qu'est-ce qu'une plaquette ? Qu'est-ce qu'une puce ? Quelles sont leurs relations ? Quels matériaux utilisons-nous pour les fabriquer ? Quels sont leurs avantages et leurs inconvénients ? Cet article va répondre à ces questions en comparant les plaquettes d'arséniure de gal lium et les plaquettes de silicium. Nous espérons que vous pourrez mieux les comprendre.

Figure 1 Plaques d'arséniure de gallium

Plaquettes et puces

• Qu'est-ce qu'une plaquette ?

Une plaquette est une fine tranche de semi-conducteur utilisée pour fabriquer des circuits intégrés et d'autres dispositifs électroniques importants. La plaquette est la base des circuits intégrés. Les plaquettes et les circuits intégrés sont considérés comme le cœur de l'industrie électronique.

• Qu'est-ce qu'une puce ?

Une puce, un circuit intégré ou un CI, est un groupe de circuits électroniques intégrés dans un morceau de matériau semi-conducteur. Une série de mini-transistors et de composants électroniques sont assemblés sur des puces.

• Quelle est leur différence ?

La plaquette est le substrat de la puce. La puce est intégrée dans la plaquette. Ils sont assemblés et largement utilisés dans le secteur de l'électronique.

Figure 2. Puces sur la plaquette

Plaque d'arséniure de gallium VS. Plaque de silicium

--Plaquettes de silicium

• Avantages :

Traditionnellement, le silicium est le matériau de choix pour les plaquettes en raison des avantages suivants. Le principal avantage des plaquettes de silicium réside dans leur coût. En effet, le silicium est beaucoup moins cher que d'autres matériaux et il occupe aujourd'hui plus de 90 % du marché des semi-conducteurs. Les plaquettes de silicium ont également de nombreuses applications en raison de leur capacité idéale de traitement du courant et de la tension.

• Inconvénients :

Cependant, le silicium ne peut pas répondre aux demandes des clients lorsqu'ils ont besoin de plaquettes de plus grande taille. Le silicium est un matériau fragile car tous les atomes sont alignés en un seul cristal. Il est rarement utilisé pour fabriquer des plaquettes de grande taille car elles risquent de se fissurer. Si nous augmentons l'épaisseur de la plaquette pour éviter les fissures, le coût augmentera en conséquence et le silicium perdra son avantage en termes de prix.

--Plaquettes d'arséniure de gallium

• Avantages :

Actuellement, les plaquettes d'arséniure de gallium se présentent comme une alternative aux plaquettes de silicium. Les plaquettes de GaAs présentent plusieurs avantages techniques. Ils sont énumérés ci-dessous.

1. Tout d'abord, les électrons se déplacent beaucoup plus rapidement à l'intérieur des plaquettes d'arséniure de gallium qu'à l'intérieur du silicium. Cet arséniure est donc largement utilisé pour fabriquer des dispositifs de télécommunication à grande vitesse.
2. Deuxièmement, les plaquettes d'arséniure de gallium ont la capacité unique de transformer l'électricité en lumière. Cette propriété optique remarquable contribue aux nombreuses applications dans les diodes laser, les fenêtres optiques, les cellules solaires et d'autres produits optoélectroniques.
3. Les dispositifs à base d'arséniure de gallium présentent bien d'autres avantages. Par rapport au silicium, le GaAs présente un champ de saturation plus faible et une plage de températures de fonctionnement plus large. Les plaquettes de GaAs pourraient également réduire les bruits dans les circuits électroniques.

• Inconvénients :

Les plaquettes d'arséniure de gallium présentent néanmoins les inconvénients suivants.

1. L'arséniure de gallium est plus coûteux que le silicium, car les gaAs sont beaucoup plus rares et plus difficiles à obtenir. Mais son efficacité supérieure justifie ce coût plus élevé. Les plaquettes d'arséniure de gallium sont généralement utilisées dans des équipements ou des projets novateurs dont les exigences et les budgets sont plus élevés.
2. Le GaAs ne forme pas d'oxydes natifs comme le silicium, alors que le silicium peut utiliser ses oxydes comme isolant pour se protéger.
3. La manipulation et l'élimination des composants en arséniure de gallium nécessitent beaucoup de précautions, car l'arsenic est très toxique.

Conclusion

Avant tout, les wafers et les puces sont d'une grande importance pour l'industrie des semi-conducteurs et l'industrie électronique, et divers matériaux ont été utilisés pour fabriquer les wafers. Les plaquettes de silicium sont des options moins coûteuses, tandis que les plaquettes d'arséniure de gallium sont réputées pour leur mobilité électronique, leurs caractéristiques optiques impressionnantes et leur plus grande efficacité. Stanford Advanced Material (SAM) propose des plaquettes d'arséniure de gallium monocristallin fabriquées par les méthodes LEC et VGF. Vous pouvez consulter notre page d'accueil pour plus d'informations.