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硅(Si)比GaAs好,有三个主要理由。
第一,硅(Si)制程是大量生产且便宜的制程。且硅(Si)有较好的物理应力,所以可做成大尺寸的
晶圆
(现今,Si晶圆直径约为300 mm,而GaAs晶圆最大直径约只有150 mm)。在地球表面上有大量硅(Si)的原料:硅酸盐
矿。硅工业已发展到规模经济(透过高的产能以降低单位产品的成本)的情形了,更降低了工业界使用GaAs的意愿。第二个主要的优点是,硅(Si)很容易就会变成
二氧化硅
(在电子元件中,这是一种很好的绝缘体
)。二氧化硅可以轻易地被整合到硅(Si)电路中,且二氧化硅和硅(Si)拥有很好的界面特性。反观,GaAs不能产生一层稳定且附着在GaAs上的绝缘层。第三,大概也是最重要的优点,是硅(Si)拥有高很多的
空穴
移动率。在需要CMOS
逻辑时,高的空穴率可以做成高速的P-沟道场效应晶体管
。如果需要快速的CMOS结构时,虽然GaAs的电子迁移率快,但因为它的功率消耗高,所以使的GaAs电路无法被整合到Si逻辑电路中。直接搬一段wiki:砷化鎵
原料是硅
硅是集成电路生产中最重要的原材料,硅片市场约占整个半导体材料市场的三分之一。目前,90%以上的集成电路芯片是用硅片作为衬底制造出来的,硅是集成电路的承载基础。
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