SiO₂ ڪوارٽز ويفر ڪوارٽز ويفرز SiO₂ MEMS گرمي پد 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
تفصيلي ڊاگرام
تعارف
ڪوارٽز ويفرز اليڪٽرانڪس، سيمي ڪنڊڪٽر، ۽ آپٽڪس انڊسٽريز کي اڳتي وڌائڻ ۾ هڪ لازمي ڪردار ادا ڪن ٿا. توهان جي GPS جي رهنمائي ڪندڙ اسمارٽ فونز ۾ مليا آهن، 5G نيٽ ورڪن کي طاقت ڏيندڙ هاءِ فريڪوئنسي بيس اسٽيشنن ۾ شامل آهن، ۽ ايندڙ نسل جي مائڪروچپس ٺاهڻ وارن اوزارن ۾ ضم ٿيل آهن، ڪوارٽز ويفرز ضروري آهن. اهي اعليٰ پاڪائي وارا ذيلي ذخيرا ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ کان وٺي جديد فوٽونڪس تائين هر شيءِ ۾ جدت کي فعال ڪن ٿا. زمين جي سڀ کان وڌيڪ گهڻائي معدنيات مان هڪ مان حاصل ڪرڻ جي باوجود، ڪوارٽز ويفرز کي درستگي ۽ ڪارڪردگي جي غير معمولي معيارن تي انجنيئر ڪيو ويو آهي.
ڪوارٽز ويفر ڇا آهن؟
ڪوارٽز ويفرز پتلي، گول ڊسڪ آهن جيڪي الٽرا-پيور مصنوعي ڪوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل آهن. 2 کان 12 انچ جي معياري قطر ۾ موجود، ڪوارٽز ويفرز عام طور تي 0.5 ملي ميٽر کان 6 ملي ميٽر تائين ٿولهه ۾ هوندا آهن. قدرتي ڪوارٽز جي برعڪس، جيڪو غير منظم پرزميٽڪ ڪرسٽل ٺاهيندو آهي، مصنوعي ڪوارٽز سخت ڪنٽرول ٿيل ليبارٽري حالتن ۾ پوکيا ويندا آهن، هڪجهڙا ڪرسٽل ڍانچا پيدا ڪندا آهن.
ڪوارٽز ويفرز جي موروثي ڪرسٽلنيٽي بي مثال ڪيميائي مزاحمت، آپٽيڪل شفافيت، ۽ اعليٰ درجه حرارت ۽ ميڪيڪل دٻاءُ هيٺ استحڪام فراهم ڪري ٿي. اهي خاصيتون ڪوارٽز ويفرز کي ڊيٽا ٽرانسميشن، سينسنگ، ڪمپيوٽيشن، ۽ ليزر تي ٻڌل ٽيڪنالاجيز ۾ استعمال ٿيندڙ درست ڊوائيسز لاءِ هڪ بنيادي جزو بڻائين ٿيون.
ڪوارٽز ويفر جون وضاحتون
| کوارٽز جو قسم | 4 | 6 | 8 | 12 |
|---|---|---|---|---|
| ماپ | ||||
| قطر (انچ) | 4 | 6 | 8 | 12 |
| ٿولهه (ايم ايم) | 0.05-2 | 0.25-5 | 0.3-5 | 0.4-5 |
| قطر جي رواداري (انچ) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
| ٿولهه رواداري (ايم ايم) | حسب ضرورت | حسب ضرورت | حسب ضرورت | حسب ضرورت |
| بصري خاصيتون | ||||
| ريفريڪٽو انڊيڪس @365 nm | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
| ريفريڪٽو انڊيڪس @546.1 nm | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
| ريفريڪٽو انڊيڪس @1014 nm | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
| اندروني ٽرانسميشن (1250–1650 nm) | >99.9٪ | >99.9٪ | >99.9٪ | >99.9٪ |
| ڪُل ٽرانسميشن (1250–1650 nm) | > 92٪ | > 92٪ | > 92٪ | > 92٪ |
| مشينري جي معيار | ||||
| ٽي ٽي وي (ڪل ٿولهه ۾ تبديلي، µm) | <3 | <3 | <3 | <3 |
| هموار (µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
| مٿاڇري جي خرابي (nm) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| ڪمان (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
| جسماني خاصيتون | ||||
| کثافت (g/cm³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
| ينگ جو ماڊيولس (GPa) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
| محس سختي | 6-7 | 6-7 | 6-7 | 6-7 |
| شيئر ماڊيولس (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
| پوائسن جو تناسب | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
| دٻاءُ واري طاقت (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
| ٽينسل طاقت (ايم پي اي) | 49 | 49 | 49 | 49 |
| ڊائي اليڪٽرڪ ڪانسٽنٽ (1 MHz) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
| حرارتي خاصيتون | ||||
| اسٽرين پوائنٽ (10¹⁴.⁵ پاس) | 1000 ° سي | 1000 ° سي | 1000 ° سي | 1000 ° سي |
| اينيلنگ پوائنٽ (10¹³ پاسا) | 1160 °C | 1160 °C | 1160 °C | 1160 °C |
| نرم ڪرڻ وارو نقطو (10⁷.⁶ پاس·س) | 1620 °C | 1620 °C | 1620 °C | 1620 °C |
ڪوارٽز ويفرز جون درخواستون
ڪوارٽز ويفرز کي صنعتن ۾ گهربل ايپليڪيشنن کي پورو ڪرڻ لاءِ ڪسٽم انجنيئر ڪيو ويو آهي جنهن ۾ شامل آهن:
اليڪٽرانڪس ۽ آر ايف ڊوائيسز
- ڪوارٽز ويفرز ڪوارٽز ڪرسٽل ريزونيٽر ۽ آسيليٽر جا بنيادي حصا آهن جيڪي اسمارٽ فونز، جي پي ايس يونٽس، ڪمپيوٽرن، ۽ وائرليس ڪميونيڪيشن ڊوائيسز لاءِ ڪلاڪ سگنل فراهم ڪن ٿا.
- انهن جي گهٽ حرارتي توسيع ۽ اعليٰ Q-فيڪٽر ڪوارٽز ويفرز کي اعليٰ استحڪام واري ٽائمنگ سرڪٽ ۽ آر ايف فلٽرن لاءِ بهترين بڻائين ٿا.
آپٽو اليڪٽرانڪس ۽ تصويري
- ڪوارٽز ويفرز بهترين يو وي ۽ آئي آر ٽرانسميشن پيش ڪن ٿا، جيڪي انهن کي آپٽيڪل لينس، بيم اسپلٽرز، ليزر ونڊوز ۽ ڊيٽيڪٽرز لاءِ مثالي بڻائين ٿا.
- تابڪاري جي خلاف انهن جي مزاحمت اعليٰ توانائي واري فزڪس ۽ خلائي آلات ۾ استعمال جي قابل بڻائي ٿي.
سيمي ڪنڊڪٽر ۽ ايم اي ايم ايس
- ڪوارٽز ويفرز هاءِ فريڪوئنسي سيمي ڪنڊڪٽر سرڪٽس لاءِ سبسٽريٽ طور ڪم ڪن ٿا، خاص طور تي GaN ۽ RF ايپليڪيشنن ۾.
- MEMS (مائڪرو-اليڪٽرو-مڪينيڪل سسٽم) ۾، ڪوارٽز ويفرز پيزو اليڪٽرڪ اثر ذريعي ميڪيڪل سگنلن کي برقي سگنلن ۾ تبديل ڪن ٿا، گيرو اسڪوپس ۽ ايڪسليروميٽر جهڙن سينسرز کي فعال ڪن ٿا.
ترقي يافته پيداوار ۽ ليبارٽريون
- اعليٰ پاڪيزگي وارا ڪوارٽز ويفر وڏي پيماني تي ڪيميائي، بايوميڊيڪل، ۽ فوٽونڪ ليبز ۾ آپٽيڪل سيلز، يو وي ڪيويٽس، ۽ اعليٰ گرمي پد جي نموني جي سنڀال لاءِ استعمال ٿيندا آهن.
- انتهائي ماحول سان انهن جي مطابقت انهن کي پلازما چيمبرن ۽ جمع ڪرڻ جي اوزارن لاءِ موزون بڻائي ٿي.
ڪوارٽز ويفر ڪيئن ٺاهجن ٿا
ڪوارٽز ويفرز لاءِ ٻه بنيادي پيداوار جا رستا آهن:
فيوز ٿيل ڪوارٽز ويفرز
فيوز ٿيل ڪوارٽز ويفر قدرتي ڪوارٽز گرينولز کي هڪ بي شڪل شيشي ۾ پگھلائي، پوءِ مضبوط بلاڪ کي سلائينگ ۽ پالش ڪري پتلي ويفرز ۾ ٺاهيا ويندا آهن. اهي ڪوارٽز ويفر پيش ڪن ٿا:
- غير معمولي UV شفافيت
- وسيع حرارتي آپريٽنگ رينج (> 1100 ° C)
- بهترين حرارتي جھٽڪو مزاحمت
اهي لٿوگرافي جي سامان، تيز گرمي پد واري فرنس، ۽ آپٽيڪل ونڊوز لاءِ مثالي آهن پر ڪرسٽل آرڊر جي کوٽ جي ڪري پيزو اليڪٽرڪ ايپليڪيشنن لاءِ مناسب نه آهن.
ڪلچرڊ ڪوارٽز ويفرز
ڪلچر ٿيل ڪوارٽز ويفر مصنوعي طور تي اُگايا ويندا آهن ته جيئن درست ليٽيس رخ سان عيب کان پاڪ ڪرسٽل پيدا ڪري سگهجن. اهي ويفر انهن ايپليڪيشنن لاءِ ٺاهيا ويا آهن جن جي ضرورت آهي:
- صحيح ڪٽ جا زاويه (X-، Y-، Z-، AT-ڪٽ، وغيره)
- هاءِ فريڪوئنسي اوسيليٽر ۽ ايس اي ڊبليو فلٽر
- آپٽيڪل پولرائزر ۽ جديد MEMS ڊوائيسز
پيداوار جي عمل ۾ آٽو ڪليوز ۾ ٻج جي واڌ شامل آهي، جنهن کان پوءِ سلائسنگ، اورينٽيشن، اينيلنگ، ۽ پالش ڪئي ويندي آهي.
معروف ڪوارٽز ويفر سپلائرز
اعليٰ درستگي واري ڪوارٽز ويفرز ۾ ماهر عالمي سپلائرز ۾ شامل آهن:
- هيريئس(جرمني) - ملائي ۽ مصنوعي کوارٽز
- شين-ايٽسو ڪوارٽز(جاپان) - اعليٰ پاڪائي واري ويفر حل
- ويفر پرو(آمريڪا) - ويڪر قطر وارا ڪوارٽز ويفر ۽ سبسٽريٽ
- ڪورٿ ڪرسٽل(جرمني) - مصنوعي ڪرسٽل ويفرز
ڪوارٽز ويفرز جو ارتقائي ڪردار
ڪوارٽز ويفرز ابھرندڙ ٽيڪ منظرنامي ۾ ضروري جزن جي طور تي ارتقا پذير آهن:
- ننڍو ڪرڻ- ڪوارٽز ويفرز کي ڪمپيڪٽ ڊيوائس انٽيگريشن لاءِ سخت برداشت سان تيار ڪيو پيو وڃي.
- اعليٰ فريڪوئنسي اليڪٽرانڪس- نوان ڪوارٽز ويفر ڊيزائن 6G ۽ ريڊار لاءِ mmWave ۽ THz ڊومينز ۾ زور ڏئي رهيا آهن.
- ايندڙ نسل جي سينسنگ- خودمختيار گاڏين کان وٺي صنعتي IoT تائين، ڪوارٽز تي ٻڌل سينسر وڌيڪ اهم ٿي رهيا آهن.
ڪوارٽز ويفرز بابت اڪثر پڇيا ويندڙ سوال
1. ڪوارٽز ويفر ڇا آهي؟
ڪوارٽز ويفر هڪ پتلي، فليٽ ڊسڪ آهي جيڪا ڪرسٽل سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ (SiO₂) مان ٺهيل آهي، جيڪا عام طور تي معياري سيمي ڪنڊڪٽر سائيز ۾ ٺاهي ويندي آهي (مثال طور، 2"، 3"، 4"، 6"، 8"، يا 12"). ان جي اعليٰ پاڪائي، حرارتي استحڪام، ۽ آپٽيڪل شفافيت لاءِ مشهور، ڪوارٽز ويفر کي مختلف اعليٰ درستگي واري ايپليڪيشنن جهڙوڪ سيمي ڪنڊڪٽر فيبريڪيشن، MEMS ڊوائيسز، آپٽيڪل سسٽم، ۽ ويڪيوم پروسيس ۾ سبسٽريٽ يا ڪيريئر طور استعمال ڪيو ويندو آهي.
2. ڪوارٽز ۽ سليڪا جيل ۾ ڇا فرق آهي؟
ڪوارٽز سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ (SiO₂) جو هڪ ڪرسٽل لائن ٺوس روپ آهي، جڏهن ته سليڪا جيل SiO₂ جو هڪ بي شڪل ۽ سوراخ وارو روپ آهي، جيڪو عام طور تي نمي جذب ڪرڻ لاءِ هڪ ڊيسيڪنٽ طور استعمال ٿيندو آهي.
- ڪوارٽز سخت، شفاف آهي، ۽ اليڪٽرانڪ، آپٽيڪل، ۽ صنعتي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندو آهي.
- سليڪا جيل ننڍڙن موتين يا گرينولز جي صورت ۾ ظاهر ٿئي ٿو ۽ بنيادي طور تي پيڪنگنگ، اليڪٽرانڪس ۽ اسٽوريج ۾ نمي جي ڪنٽرول لاءِ استعمال ٿيندو آهي.
3. ڪوارٽز ڪرسٽل ڇا لاءِ استعمال ٿيندا آهن؟
ڪوارٽز ڪرسٽل اليڪٽرانڪس ۽ آپٽڪس ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي پيزو اليڪٽرڪ خاصيتن جي ڪري (اهي ميڪانياتي دٻاءُ هيٺ برقي چارج پيدا ڪن ٿا). عام استعمالن ۾ شامل آهن:
- آسيليٽر ۽ فريڪوئنسي ڪنٽرول(مثال طور، ڪوارٽز واچون، گھڙيون، مائڪرو ڪنٽرولر)
- آپٽيڪل جزا(مثال طور، لينس، ويج پليٽس، ونڊوز)
- گونج ڪندڙ ۽ فلٽرآر ايف ۽ ڪميونيڪيشن ڊوائيسز ۾
- سينسردٻاءُ، تيزي، يا زور لاءِ
- سيمي ڪنڊڪٽر ٺاهڻجيئن سبسٽريٽ يا پروسيس ونڊوز
4. مائڪرو چپس ۾ ڪوارٽز ڇو استعمال ڪيو ويندو آهي؟
ڪوارٽز مائڪروچپ سان لاڳاپيل ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندو آهي ڇاڪاڻ ته اهو پيش ڪري ٿو:
- حرارتي استحڪامتيز گرمي پد جي عملن جهڙوڪ ڊفيوژن ۽ اينيلنگ دوران
- بجلي جي موصليتان جي ڊائي اليڪٽرڪ خاصيتن جي ڪري
- ڪيميائي مزاحمتسيمي ڪنڊڪٽر ٺاهڻ ۾ استعمال ٿيندڙ تيزاب ۽ محلولن ڏانهن
- طول و عرض جي درستگي۽ قابل اعتماد لٿوگرافي جي ترتيب لاءِ گهٽ حرارتي توسيع
- جڏهن ته ڪوارٽز پاڻ کي فعال سيمي ڪنڊڪٽر مواد (جهڙوڪ سلڪون) طور استعمال نه ڪيو ويندو آهي، اهو ٺاھڻ جي ماحول ۾ هڪ اهم مددگار ڪردار ادا ڪري ٿو - خاص طور تي فرنس، چيمبرن، ۽ فوٽو ماسڪ سبسٽريٽس ۾.
اسان جي باري ۾
XKH خاص آپٽيڪل گلاس ۽ نئين ڪرسٽل مواد جي اعليٰ ٽيڪنالاجي ترقي، پيداوار ۽ وڪرو ۾ ماهر آهي. اسان جون شيون آپٽيڪل اليڪٽرانڪس، ڪنزيومر اليڪٽرانڪس، ۽ فوج جي خدمت ڪن ٿيون. اسان سيفائر آپٽيڪل اجزاء، موبائل فون لينس ڪَورز، سيرامڪس، LT، سلڪون ڪاربائيڊ SIC، ڪوارٽز، ۽ سيمي ڪنڊڪٽر ڪرسٽل ويفرز پيش ڪريون ٿا. ماهر مهارت ۽ جديد سامان سان، اسان غير معياري پراڊڪٽ پروسيسنگ ۾ شاندار آهيون، هڪ معروف آپٽو اليڪٽرانڪ مواد هاءِ ٽيڪ انٽرپرائز بڻجڻ جو مقصد.
