Co to są wafle krzemowe?

Płytki krzemowe są kluczowym elementem układów scalonych, takich jak te używane do zasilania komputerów, telefonów komórkowych i wielu innych urządzeń. Płytka krzemowa składa się z cienkiego kawałka krzemu, który można obrabiać na różne sposoby, w zależności od rodzaju elektroniki, w której jest używana. Krzem jest półprzewodnikiem bardzo wysokiej jakości, dzięki czemu idealnie nadaje się do produkcji takich obwodów, chociaż inne materiały zostały zbadane historycznie. Znaczna część światowej produkcji płytek krzemowych była historycznie skoncentrowana w trafnie nazwanej Dolinie Krzemowej w Kalifornii.

Jeśli rozwój układu scalonego zrewolucjonizował społeczeństwo ludzkie, krzemowy wafel zasługuje na dużą część uznania. Podczas gdy inne półprzewodniki były testowane i wypróbowywane, krzem okazał się najbardziej stabilny i użyteczny. Na szczęście surowce do produkcji wafli krzemowych są dość dostępne, nawet jeśli do produkcji krzemu potrzeba trochę pracy.

Wytwarzanie wafli krzemowych jest długim procesem. Laboratorium musi wyhodować kryształ krzemu w ściśle kontrolowanych warunkach, aby utrzymać czystość, chociaż laboratorium może selektywnie domieszkować kryształ pewnymi składnikami podczas procesu wzrostu. Po wyhodowaniu kryształu jest on cięty na cienkie plasterki, które należy następnie wypolerować, zanim będzie można je wykorzystać do wykonania układów scalonych.

Wiele firm specjalizuje się w produkcji płytek krzemowych. Sprzedają wafle w różnych rozmiarach do różnych zastosowań i mogą oferować wafle przetworzone w wyspecjalizowany sposób. Ilość dopingu może być niezwykle ważna w przypadku niektórych rodzajów projektów. Poziomy zanieczyszczeń wprowadzanych przez domieszkowanie mogą być do zaakceptowania w niektórych zastosowaniach, ale nie w innych, co wymaga od laboratoriów bardzo ścisłej kontroli jakości.

Elementy obwodu scalonego mogą być instalowane wewnątrz płytki krzemowej, oprócz instalacji na niej lub wokół niej. Technologia stojąca za układami scalonymi stale się rozwija, ponieważ ludzie starają się tworzyć mniejsze i lepsze układy. Rozwój tej technologii ma tendencję do stałego wzrostu, zgodnie z przepowiednią znaną jako Prawo Moore'a, chociaż krytycy Prawa Moore'a zwrócili uwagę, że technologia nie może ulec ciągłej poprawie, co oznacza, że ​​w pewnym momencie zostanie osiągnięty pułap.

Produkcja płytek krzemowych nie budzi kontrowersji. Proces wytwarza szereg produktów ubocznych, z których niektóre są niebezpieczne. W Dolinie Krzemowej zanieczyszczenie spowodowane chemikaliami uwalnianymi do środowiska stanowi poważny problem w niektórych obszarach, a firmy produkujące wafle nieustannie szukają nowych sposobów na uczynienie procesu czystszym i bezpieczniejszym dla środowiska.