在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第四种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。半导体的这四个特性,虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯初次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。江苏微透镜半导体器件加工
半导体器件加工是指将半导体材料加工成具有特定功能的器件的过程。它是半导体工业中非常重要的一环,涉及到多个步骤和工艺。下面将详细介绍半导体器件加工的步骤。金属化:金属化是将金属电极连接到半导体器件上的过程。金属化可以通过蒸镀、溅射、电镀等方法实现。金属化的目的是提供电子的输入和输出接口。封装和测试:封装是将半导体器件封装到外部包装中的过程。封装可以保护器件免受环境的影响,并提供电气和机械连接。封装后的器件需要进行测试,以确保其性能和可靠性。超表面半导体器件加工方案表面硅MEMS加工工艺成熟,与IC工艺兼容性好。
半导体技术材料问题:而且,材料是组件或 IC 的基础,一旦改变,所有相关的设备与后续的流程都要跟着改变,真的是牵一发而动全身,所以半导体产业还在坚持,不到后面一刻肯定不去改变它。这也是为什么 CPU 会越来越烫,消耗的电力越来越多的原因。因为CPU 中,晶体管数量甚多,运作又快速,而每一个晶体管都会「漏电」所造成。这种情形对桌上型计算机可能影响不大,但在可携式的产品如笔记型计算机或手机,就会出现待机或可用时间无法很长的缺点。也因为这样,许多学者相继提出各种新颖的结构或材料,例如利用自组装技术制作纳米碳管晶体管,想利用纳米碳管的优异特性改善其功能或把组件做得更小。但整个产业要做这么大的更动,在实务上是不可行的,顶多只能在特殊的应用上,如特殊感测组件,找到新的出路。
半导体制程是一项复杂的制作流程,先进的 IC 所需要的制作程序达一千个以上的步骤。这些步骤先依不同的功能组合成小的单元,称为单元制程,如蚀刻、微影与薄膜制程;几个单元制程组成具有特定功能的模块制程,如隔绝制程模块、接触窗制程模块或平坦化制程模块等;然后再组合这些模块制程成为某种特定 IC 的整合制程。大约在 15 年前,半导体开始进入次微米,即小于微米的时代,尔后更有深次微米,比微米小很多的时代。到了 2001 年,晶体管尺寸甚至已经小于 0.1 微米,也就是小于 100 纳米。晶圆制造是指在硅晶圆上制作电路与电子元件如电晶体、电容体、逻辑闸等,整个流程工艺复杂。
半导体分类及性能:非晶态半导体。它又被叫做无定形半导体或玻璃半导体,属于半导电性的一类材料。非晶半导体和其他非晶材料一样,都是短程有序、长程无序结构。它主要是通过改变原子相对位置,改变原有的周期性排列,形成非晶硅。晶态和非晶态主要区别于原子排列是否具有长程序。非晶态半导体的性能控制难,随着技术的发明,非晶态半导体开始使用。这一制作工序简单,主要用于工程类,在光吸收方面有很好的效果,主要运用到太阳能电池和液晶显示屏中。MEMS是一项**性的新技术,普遍应用于高新技术产业。超表面半导体器件加工方案
在半导体器件加工中,晶圆是很常用的基材。江苏微透镜半导体器件加工
半导体技术材料问题:电子组件进入纳米等级后,在材料方面也开始遭遇到一些瓶颈,因为原来使用的材料性能已不能满足要求。很简单的一个例子,是所谓的闸极介电层材料;这层材料的基本要求是要能绝缘,不让电流通过。使用的是由硅基材氧化而成的二氧化硅,在一般状况下这是一个非常好的绝缘材料。但因组件的微缩,使得这层材料需要越做越薄。在纳米尺度时,如果继续使用这个材料,这层薄膜只能有约 1 纳米的厚度,也就是 3 ~ 4 层分子的厚度。但是在这种厚度下,任何绝缘材料都会因为量子穿隧效应而导通电流,造成组件漏电,以致失去应有的功能,因此只能改用其它新材料。但二氧化硅已经沿用了三十多年,几乎是集各种优点于一身,这也是使硅能够在所有的半导体中脱颖而出的关键,要找到比它功能更好的材料与更合适的制作方式,实在难如登天。江苏微透镜半导体器件加工