Εκτός αν είστε χημικός, φυσικός ή επαγγελματίας πληροφορικής, ίσως να μην είστε εξοικειωμένοι με τη γκοφρέτα πυριτίου. Οι δύο λέξεις φαίνονται περίεργες να συνδυαστούν μαζί. Και για να το κατανοήσουμε καλύτερα, απαιτεί πολλή χημεία και φυσική.
Απαιτήστε προσεκτική επεξεργασία γκοφρέτας
Σύμφωνα με τον τεχνικό ορισμό του, μια γκοφρέτα πυριτίου είναι ένα κυκλικό και λεπτό κομμάτι υλικού που χρησιμοποιείται συνήθως στην παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και συσκευών ημιαγωγών. Άλλοι τύποι γκοφρετών περιλαμβάνουν τη γκοφρέτα πυριτίου στη μόνωση (SOI) και τη γκοφρέτα Gallium Arsenide (GaAs). Αυτές οι γκοφρέτες είναι χρήσιμα υλικά στα ηλεκτρονικά που απαιτούν προσεκτική επεξεργασία γκοφρετών για καλύτερη απόδοση.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι μια γκοφρέτα πυριτίου είναι απλώς ένα μικροσκοπικό υλικό, η διαδικασία που γίνεται για την παραγωγή του δεν είναι απλή. Πριν από την παραγωγή μιας ενιαίας γκοφρέτας, απαιτείται πολύ εκτεταμένη εργασία. Μια τέλεια γκοφρέτα πυριτίου ακολουθεί τα παρακάτω βήματα προτού χρησιμοποιηθεί για παραγωγή:
Παραγωγή τέλειου κρυστάλλου πυριτίου - Ένας καθαρός κρύσταλλος πυριτίου πρέπει να βυθιστεί αργά σε ένα δοχείο με λιωμένη άμμο και στη συνέχεια να αποσυρθεί προσεκτικά στη συνέχεια. Το αποτέλεσμα ονομάζεται πλινθώματος, ένας καθαρός κύλινδρος πυριτίου.
Τεμαχισμός της γκοφρέτας - Μετά την προετοιμασία του πλινθώματος, κόβεται σε λεπτές φέτες γκοφρέτας με τη χρήση ενός διαμαντιού πριονιού.
Διαλογή πάχους - Μόλις τεμαχιστούν τα πλινθώματα, οι γκοφρέτες πρέπει να ταξινομηθούν σωστά ανάλογα με το πάχος τους. Κατά τη διάρκεια αυτής της επεξεργασίας γκοφρετών, οι κατασκευαστές αντιμετωπίζουν ελαττώματα που μπορεί να προκληθούν από τη διαδικασία τεμαχισμού.
Διαδικασίες χτυπήματος και χάραξης - Το χτύπημα είναι η αφαίρεση μιας ραγισμένης ή κατεστραμμένης επιφάνειας πυριτίου μετά τη διαδικασία τεμαχισμού. Από την άλλη πλευρά, η χάραξη είναι η απομάκρυνση τυχόν κρυσταλλικής ζημιάς.
Διαλογή πάχους και έλεγχος επιπεδότητας - Οι γκοφρέτες πυριτίου μετρώνται για επιπεδότητα ώστε να βλέπουν καλύτερα τυχόν ελαττώματα που προκαλούνται από τη διαδικασία περιτύλιξης και χάραξης. Στη συνέχεια, οι γκοφρέτες υποβάλλονται σε διαλογή πάχους μέσω ενός αυτοματοποιημένου μηχανήματος.
Διαδικασία στίλβωσης - Οποιαδήποτε ανώμαλη επιφάνεια στις γκοφρέτες πυριτίου διασφαλίζεται ότι εξομαλύνεται και ισοπεδώνεται στην τελειότητα.
Τελική πιστοποίηση - Ο προμηθευτής κάνει μια τελική δοκιμή όσον αφορά το πάχος, την ομαλότητα και άλλες προδιαγραφές του καταναλωτή προτού τα προϊόντα ετοιμαστούν για παραγωγή. Ανάλογα με την ποιότητα και το πάχος των γκοφρετών, οι τιμές καθορίζονται.
Το πυρίτιο από μόνο του είναι ένα πολύ μοναδικό είδος στοιχείου λόγω της ικανότητάς του να μεταφέρει θερμότητα και ηλεκτρισμό με πολύ ελεγχόμενο τρόπο, που ονομάζεται έτσι ημιαγωγός. Όταν οι γκοφρέτες πυριτίου υφίστανται πολλές άλλες διαδικασίες όπως η κατασκευή γκοφρετών και η φωτολιθογραφία, γίνονται χρήσιμα ηλεκτρονικά υλικά.
Συνήθως, οι γκοφρέτες πυριτίου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ή μικροτσίπ στη βιομηχανία μικροηλεκτρονικής. Ένας κατασκευαστής τσιπ σιλικόνης φροντίζει πολλές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής ενός αξιόπιστου προμηθευτή γκοφρετών και της κατασκευής γκοφρετών για να είναι σε θέση να προσφέρει αποτελεσματικές συσκευές. Στην πραγματικότητα, κορυφαίοι κατασκευαστές όπως η IBM και η Intel έχουν χρησιμοποιήσει το SOI wafer στην παραγωγή των μικροεπεξεργαστών τους. Εκτός από αυτό, κατασκευάζονται μια γκοφρέτα πυριτίου, SOI και GaAs για να γίνουν ηλιακά στοιχεία για την τεχνολογία ηλιακής ενέργειας.
Πραγματικά, μια γκοφρέτα πυριτίου υφίσταται μια κουραστική διαδικασία δημιουργίας, κατασκευών και πολλά άλλα προτού νιώσετε το πλεονέκτημά της. Έτσι την επόμενη φορά που θα ακούσετε για τις γκοφρέτες πυριτίου, μπορείτε εύκολα να εντοπίσετε στο μυαλό σας ότι είναι κάτι που η μικροηλεκτρονική δεν μπορεί να ζήσει χωρίς.