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半导体制备技术

半导体制备技术

半导体制备技术范文第1篇

领先的存储解决方案

可以说目前存储业务是东芝半导体业务的基石,作为全球NAND闪存重要供应商之一,东芝半导体面对扑面而来的大数据时代所引发的对数据存储的强大需求,已经在数据中心、存储阵列、服务器、云存储和嵌入式存储等方面做好了技术储备。

此次展出的包括多种类型的存储卡、eMCP以及e·MMCTM等多种存储产品。而具有SeeQVaultTM功能的microsDHC存储卡,能防止记录在SD卡中的数据被非法复制,在存储卡中被保护的数据可在其他支持SeeQyaultTM技术的设备(智能手机、平板电脑、PC、TV、STB等)中播放。eMCP是将东芝尖端的NAND技术、NAND控制器技术、封装技术融为一体先进的多芯片层叠封装产品。该产品采用JEDEC标准接口并以丰富的存储容量组合带来最适用于移动设备的小型封装存储器。

FlashAirTM是带有无线局域网功能的SDHC存储卡,在今年六月才刚刚开始发售的新品的容量分别为8G和16G。

智能连接技术

无线连接是未来智能社会不可或缺的技术,东芝半导体此次以TransferJetTM技术为主展示了其核心无线连接解决方案和产品,包括支持该标准的LSI、模块、USB适配器、microSDIO卡和SD存储卡。还有多个基于东芝半导体TransferJetTM技术的解决方案,体现出东芝半导体独特的技术优势,世界最小尺寸的LSI和模块可以降低移动设备基板面积,同时配套产品无需对硬件、软件进行改动,就能直接支持设备的TransferTetTM功能。另外,现场还有多款基于NFC、BluetoothTM和Wi-FiTM组合无线模块产品进行了集中展示。

智能多媒体技术

此次东芝半导体特别提出了针对图像和音频为重点的智能化技术。

半导体制备技术范文第2篇

1、行业佼佼者客户覆盖广泛;

2、受益半导体行业规模的扩张;

3、强势研发团队掌控核心技术。

上海新阳半导体材料股份有限公司(以下简称“上海新阳”,代码300236)专业从事半导体行业所需电子化学品的研发、生产和销售服务,并致力于为客户提供化学材料、配套设备、应用工艺、现场服务一体化的整体解决方案。产品主要包括半导体封装领域所需的引线脚表面处理电子化学品,晶圆镀铜、清洗电子化学品及与它们配套的设备。

财务数据显示,2008年-2010年,上海新阳净利润分别为1956.73万元、2887.79万元、3337.22万元,体现了良好的成长性。此次公司拟公开发行2150万股,募集资金1.75亿元用于原有产品产能的扩张及技术研发中心的建设。项目实施后,预计将年增半导体专用化学品产能3600万吨,发展前景广阔。

行业佼佼者客户覆盖广泛

截至2010年年底,上海新阳已经具备了3000吨/年的电子化学品产能,下游拥有超过120家的客户,遍布华东、华南、东北、西北等全国各地。同时,公司还通过了多家国内以及国际知名的半导体封装企业严格的供应商资格认证,知名企业如长电科技、通富微电等都是上海新阳的固定客户群体,在新产品的研发和产业化方面都建立了长期的合作伙伴关系。

以上仅仅是在半导体封装领域的客户,在芯片制造领域,公司也同如中芯国际、江阴长电等高端芯片制造企业建立了合作关系。

上海新阳是中国集成电路封测产业链技术创新联盟理事单位,国家02重大科技专项科研任务的承担单位之一,在国内的半导体材料业内具有突出的行业地位。行业佼佼者加上与各领域的知名企业的长期合作将极大得保障公司未来稳定的收入来源。

受益半导体行业规模扩张

半导体行业作为电子信息高新技术产业的核心,未来仍将会有较快的发展,而对电子化学品的需求也将随着半导体行业规模的扩大而增加。根据中国半导体协会的预测,2013年引线脚表面处理所需的电子化学品的市场规模可达10亿元,而据Yole Development2009年10月的预测,2015年晶圆镀铜、清洗电子化学品市场规模可达10亿美元。

未来,在国家相关产业政策的支持下,利用本土竞争优势,公司产品对进口产品的替代以及相关产品技术储备的市场推广进程的加速,上海新阳的市场地位将进一步突出、稳固。在此背景下,上海新阳未来将极大得受益于行业规模的扩大。

强势研发团队掌控核心技术

长期以来,上海新阳通过积极从外部引进和内部培养等方式,在半导体化学材料领域,已建立了一支专业门类配套、行业经验丰富、研发能力较强的复合型研发团队。研发带头人孙江燕总工程师有近二十年半导体化学材料研发与应用经验,现为中国集成电路封测产业链技术创新联盟专家委员会成员。

半导体制备技术范文第3篇

关键词:zno;模板制备法; pvd; pld; 金属有机化合物气相沉积

        随着科学和商业的飞速发展,人们对纳米半导体材料有了更加深入的认识,对其在光学器件和电学器件方面的应用产生了浓厚的兴趣。最初人们在研究znse和gan等短波长纳米半导体材料方面取得了一定的进展, gan制备蓝绿光led的技术已经相当成熟。但是,由于znse稳定性较差,一直使之无法商品化生产。在长期的对宽带半导体材料的科学研究中,人们发现zno半导体纳米材料具有更多的优点。zno是一种新型的宽禁带半导体氧化物材料,室温下能带宽度为3.37ev,略低于gan的3.39ev,其激子束缚能(60 mev)远大于gan(25 mev)的激子束缚能。由于纳米zno在紫外波段有较强的激子跃迁发光特性,所以在短波长光子学器件领域有较广的应用前景。此外,zno纳米半导体材料还可沉积在除si以外的多种衬底上,如玻璃、al2o3、gaas等,并在 0.4-2μm 的波长范围内透明,对器件相关电路的单片集成有很大帮助,在光电集成器件中具有很大的潜力。本文阐述了近年来zno纳米半导体材料的制备技术,并对这些技术的优缺点进行了分析。

        zno 是一种应用较广的半导体材料,在很多光学器件和电学器件中有很广泛的应用,由此也产生了多种纳米半导体器件的制备方法,主要有以下几种:

        1模板制备法

        模板制备法是一种用化学方法进行纳米材料制备的方法,被广泛地用来合成各种各样的纳米棒、纳米线、纳米管等。此种方法使分散的纳米粒子在已做好的纳米模板中成核和生长,因此,纳米模板的尺寸和形状决定了纳米产物的外部特征。科学家们已经利用孔径为40 nm和20 nm左右的多孔氧化铝模板得到了高度有序的zno纳米线。郑华均等人用电化学阳极氧化-化学溶蚀技术制备出了一种新型铝基纳米点阵模板,此模板由无数纳米凹点和凸点构成,并在此模板上沉积出zno纳米薄膜。此外,李长全、傅敏恭等人以十二烷基硫酸钠为模板制备出zno纳米管。该方法优点:较容易控制纳米产物的尺寸、形状。缺点:需要模板有较高的质量。

        2物理气相沉积(pvd)

        物理气相沉积可以用来制备一维zno纳米线和二维zno纳米薄膜,原理是通过对含zn材料进行溅射、蒸发或电离等过程,产生zn粒子并与反应气体中的o反应,生成zno化合物,在衬底表面沉积。物理气象沉积技术已经演化出三种不同的方法,它们是真空蒸发法,真空溅射法和离子镀,离子镀是目前应用较广的。离子镀是人们在实践中获得的一种新技术,将真空蒸发法和溅射法结合起来,在高真空环境中加热材料使之汽化后通入氢气,在基体相对于材料间加负高压,产生辉光放电,通过电场作用使大量被电离的材料的正离子射向负高压的衬底,进行沉积。张琦锋、孙晖等人用气相沉积方法已经制备出了一维zno纳米半导体材料。优点:所得到的纳米产物纯度高,污染小;薄膜厚度易于控制;材料不受限制。但是这种方法对真空度要求较高。

        3脉冲激光沉积(pulsed laser deposition)

        脉冲激光沉积也称pld,常用于纳米薄膜的制备。其工作原理就是用特定波长和功率的激光脉冲聚焦光束,溅射真空状态下特定气压中的加热靶材,激光束与靶材相互作用而产生的粒子团喷射到衬底表面,通过控制气流速度控制材料在衬底表面的沉积速度。牛海军等人用一种新颖的垂直靶向脉冲激光沉积(vtpld)方法,在常温常压空气环境下,在玻璃基底上得到zno纳米薄膜。该方法优点:制备的薄膜物质比例与靶材相同;实验控制条件较少,易于控制;衬底温度要求较低。缺点:薄膜杂志较多;单纯溅射产生的粒子团密度不易控制,因此无法大面积生长均匀的薄膜。

        4分子束外延(molecular beam epitaxy)

        分子束外延(mbe)技术可以制备高质量薄膜。mbe技术可以在特定超高真空条件下较为精确的控制分子束强度,把分子束入射到被加热的基片上,可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜。分子束外延设备主要包括超高真空系统、分子束源、样品架、四极质谱计qms和反射式高能电子衍射装置rheed。周映雪等人利用分子束外延(mbe) 和氧等离子体源辅助mbe方法分别在三种不同衬底硅(100)、砷化镓(100)和蓝宝石 (0001)上先制备合适的缓冲层,然后在缓冲层上得到外延生长的zno薄膜。该方法优点:生长速度极慢,每秒1~10;薄膜可控性较强;外延生长所需温度较低。缺点:真空环境要求较高;无法大量生产。目前常用于生长高质量的zno薄膜分子束外延有两种:一种是等离子增强,另一种是激光,两种方法均已生长出高质量的zno 薄膜。

        5金属有机化合物气相沉积( metal organic chemical vapor deposition):

        金属有机化合物气相沉积(mocvd)是一种利用有机金属在加热衬底上的热分解反应进行气相外延生长薄膜的方法。反应室是mocvd 的核心部分,它对外延层厚度、组分均匀性、异质结界面梯度、本底杂质浓度以及产量有极大的影响。按反应室形状的不同,可分为水平式反应室和立式反应室,同时根据反应室的压力又可分为常压 mocvd 和低压mocvd。刘成有利用mocvd方法制备出高质量的zno薄膜。在一定衬底温度及压强下,制备出zno纳米管。该方法优点是: 薄膜可控性较强;适合大批量生产。其缺点有:需精确控制;传输气体有毒性。但目前不仅利用 mocvd 法已生长出较高质量的 zno 薄膜,而且还获得了 mgzno 三元系薄膜。

        除上述纳米材料的常用制备技术,还有很多其他方法。随着科技的发展和高质量纳米产品的需求,人们对纳米半导体材料的研究会更加深入,对其生长机理理解的更为透彻,随之纳米半导体材料制备技术将不断地发展和完善。高质量纳米半导体产品会不断出现,并被广泛的应用于人们的生活中。

参考文献:

[1]谢自力,张荣,修向前,等.gan纳米线材料的特性和制备技术[j].纳米技术与精密工程,2004,2(3):187-192.

[2]张利宁,李清山,潘志峰.模板合成法制备zno纳米线的研究[j].量子电子学报,2006,(4).

[3]李长全,傅敏恭.十二烷基硫酸钠为模板制备zno纳米管新方法的研究[j].无机化学学报, 2006,(9). 

[4]张琦锋,孙晖,潘光虎,等.维纳米结构氧化锌材料的气相沉积制备及生长特性研究[j].真空科学与技术学报,2006,26(1).

[5]牛海军,樊丽权,李晨明,等.垂直靶向脉冲激光沉积制备zno纳米薄膜[j].光电子•激光  2007,18(3).

[6]周映雪,俞根才,吴志浩,等.zno薄膜的分子束外延生长及性能[j].发光学报,2004,(3).

半导体制备技术范文第4篇

关键词:单片机;半导体制冷;智能控制

中图分类号:TP316.2 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)01-0006-02

基于单片机的半导体制冷智能控制系统,融合了单片机控制技术和半导体制冷技术,实现制冷设备温度控制的智能化,具有体积小、重量轻、使用寿命长等优点。

1 基于单片机的半导体制冷智能控制系统的结构及原理

半导体制冷器是一种利用珀尔帖效应来进行制冷的器件,它具有体积小、重量轻、使用寿命长、没有噪音、无机械运动、加热制冷迅速、控制精度高、不需要制冷剂、无污染等优点。单片机具有系统结构简单,使用方便,实现模块化;可靠性高,处理功能强,速度快;低电压,低功耗,便于生产便携式产品;控制功能强,环境适应能力强等优点,将单片机与半导体制冷技术结合起来,实现制冷设备的智能控制。

1.1 基于单片机的半导体制冷智能控制系统的结构

基于单片机的半导体制冷智能控制系统的主要结构包括处理器、温度传感器、数码管显示、按键调节电路、控制信号驱动电路、半导体制冷执行器连接电路,其结果图如下图1所示。

从系统结构图系统结构图中可以看出,当温度低于(或高于)设定温度时,通过温度传感器感受温度,形成反馈信号,经过单片机内部模糊控制算法处理,形成单片机I/O口输出的PWM信号,单片机根据设定的程序和反馈信号给驱动器发射启动信号,驱动器控制半导体制冷器运转制冷,使得密封箱体的温度升高(或降低),同时,在温度反馈电路中,及时反馈温度值,通过单片机的控制运算达到设定温度,从而实现单片机半导体制冷设备的智能控制。

1.2 半导体制冷设备的原理

半导体制冷设备的原理固体材料所具有的珀尔帖效应。珀尔帖效应是指由于固体材料的原子能级都不相同,材料中的载流子所具有的势能也不同。在外加电场作用下,载流子开始流动,流动方向从低势能材料流向高势能材料,流动过程中吸收热量,从而导致两种不同材料的连结处出现致冷现象。

半导体制冷又叫热电制冷,主要利用了热电效应的原理。当直流电通过两种不同的材料组成的回路时,在两种材料的接触面会产生能量交换的现象。通过直流电的时候,由P型半导体材料和N型半导体材料组成的半导体,当PN接触就会产生电子由一种材料向另一种材料迁移的现象,在迁移的过程中,电子会把多余的能量释放出来,因此该接触面会产生热量。同时,在另一个接触面电子由一种材料进入到另一种材料的过程中,会吸收外界的能量,来保证它完成这种迁移,因此在该接触面会产生吸收热量的现象。

如图2所示为半导体制冷原理图,当线路通电流时,电子由上金属板通过结点a流向N型半导体,电子势能增大,并从上金属板吸热,使之变冷。当N型半导体中的电子通过结点d进入下金属板时,势能由大变小,于是放出热量(能量),使下金属板变热。同理,当电流由上金属板流向P型半导体时,空穴由上金属板通过结点b流入P型半导体,势能增大,并从金属吸收热量(能量),使之变冷;随之,空穴通过结点c到达下金属板时,势能由大变小,放出热量(能量),使下金属板变热。

2 基于单片机的半导体制冷智能控制系统

2.1 单片机

单片机简单点说就是芯片,具有集成电路的芯片,将中央处理器CPU、A/D转换器、只读存储器ROM、模拟多路转换器、定时器/计数器等功能,利用集成电路技术把这些功能集成到微小的硅片上,从而构成一个微型计算机系统。根据具体的控制系统情况,选择适当类型的单片机,一般采用STC12C5A16S2作为核心芯片,使用TEC1-12706半导体制冷片作为核心加热制冷与案件,采用DS18B20温度传感器采集温度,通过上位机和单片机通讯,上位机可以显示实时温度值,并且可以进行温度设置,半导体制冷片控制部分采用H桥驱动控制电路进行电压翻转H桥的导通和截止采用三极管开关电路进行控制,从而达到加热和制冷的自动控制目的。

2.2 半导体制冷片

半导体制冷片选用TEC12706,TEC即半导体制冷器,它的工作原理是基于珀尔贴效应,即当电流以不同方向通过双金属片所构成H桥的结构时能对与其接触的物体制冷或加热。其工作原理图如图1所示。

半导体制冷设备的优点如下:(1)半导体制冷器的规格尺寸非常小,最小的制冷器可以到达1cm;(2)半导体制冷设备重量也非常轻,微型制冷器的重量往往只有几克或几十克。(3)机械传动少甚至没有,环保性能好,工作过程中无噪音,无液、气工作介质,不存在污染环境,(4)制冷参数稳定,不受空间方向以及重力影响,即使机在械过载的条件下,也能够正常地工作;(5)调节方便,电路电流控制制冷效果,通过调节工作电流的大小来调节制冷速率;通过切换电流方向,来快速完成制冷、制热工作状态的转换;(6)作用速度快,使用寿命长,且易于控制。

2.3 数字温度传感器

数字温度传感器就是能把检测设备采集到的温度通过相应的转换设备将温度信号转换为数字信号并通过数字现实屏幕现实出来。数字温度传感器的组成部件有温、湿度敏感元件,信号转换计算机、PLC、智能仪表、LED数字显示器等等。起初,数字温度传感器处于关闭状态,当供电之后,数字温度传感器进入连续转换温度模式或者单一转换模式,用户根据自己的需要选择相应的工作模式,在连续转换模式下,数字温度传感器可以连续转换温度并将结果存于温度寄存器中,读温度寄存器中的内容不影响其温度转换;在单一转换模式,数字温度传感器执行一次温度转换,结果存于温度寄存器中,然后回到关闭模式,这种转换模式适用于对温度敏感的应用场合。在实际应用中,数字温度传感器有多种分辨率可供选择:8位、9位、10位、11位或12位,五种分辨率分别对应温度分辨率分别为1.0℃、0.5℃、0.25℃、0.125℃或0.0625℃,温度转换结果的默认分辨率为9位。

3 结语

本文主要研究基于单片C的半导体制冷智能控制系统,分析了基于单片机的半导体制冷智能控制系统的结构和工作原理,重点分析了半导体制冷设备的工作原理。就基于单片机的半导体制冷智能控制系统的主要组成部分单片机、半导体制冷片、数字温度传感器进行了研究,有利于制冷设备智能控制的研究。

参考文献

半导体制备技术范文第5篇

关键词:半固态压铸技术;通信设备;机箱;散热设计

前言

随着技术的不断进步,室外通信设备不断向着小型化、轻量化的方向发展,这就要求室外压铸机箱的体积需要做的尽可能小,重量尽可能的轻,这对设备的散热能力提出了更高的要求,常规的压铸技术已经遇到瓶颈,在散热方面很难有更大的突破;而半固态压铸具有组织均匀、无缩孔缩松等优势,其导热率与锻造铝比较接近,可以很好的提升压铸机箱的散热效率。

1半固态压铸技术的介绍

半固态压铸技术自20世纪70年代由美国麻省理工学院的研究小组首次提出,经过40多年的研究与发展,在欧美等工业发达国家已被广泛关注和研究,一些技术已进入工业化应用阶段[1]。

1.1半固态压铸原理

半固态是指金属原料中既有液态也有固态的金属浆料。处于固液相区间的合金经过连续搅拌后呈现出低的表观粘度,此时在结晶过程中形成的树枝晶被粒状晶代替(见图1);这种浆料很容易变形,只要加很小的力就可以充填模具型腔,半固态压铸是利用压铸机强制将半固态金属熔液压入形状复杂的金属模具内的一种精密铸造方法。

1.2半固态铝合金材料

通常认为最适合半固态成形的液相率区间为30%~60%,图2是不同的合金材料在不同温度下的固相率[2]。从上图可以看出半固态压铸可选用的铝合金材料比较多,如A356、A357、2014、7010等,为了提高铸件的导热效果及方便购买材料,选择了材料A356,它的导热系数是159W/mK,远高于普通ADC12的96W/mK的导热率。

1.3半固态压铸件的特点

在传统液态压铸成形过程中,由于合金熔体通常以枝状晶组织形式凝固,流动性就会由于先凝固的固相所形成的网架结构而降低,在铸件组织中往往会形成粗大的枝状晶组织,并伴生有大量的缩松、缩孔等缺陷,影响到产品的导热性。在半固态压铸过程中,由于半固态合金浆料的浇注温度控制在固液两相区内,浆料中的固相以近球状的非枝晶组织形式悬浮在液相基体中,使熔体具有良好的流动性,可以制作壁厚较薄的零件,同时在一定强度搅拌的作用下浆料以分布均匀,细小的非枝晶、近球状的显微组织凝固;在浆料充型过程中,半固态金属的流动属于层流,避免了气体的卷人,且由于浇注温度处于固液两相区,显著降低了铸件内部的气孔含量,使铸件组织致密。两种压铸件剖开后的截面效果如图3所示。

2半固态压铸技术在通信设备中的应用

随着技术的发展,通信运营商对通信设备的体积和重量越来越关注;通信设备的体积和重量就做的越来越小了;而设备的功率却越来越高,单位体积上的热耗越来越大,普通压铸件自然散热很难满足散热要求,下文以某通信设备为例,介绍半固态压铸技术在通信设备上的应用。

2.1设备功耗

该设备需在环境温度40℃下进行工作,主要芯片功耗如下表1所示,芯片位置如图4所示。

2.2普通压铸机箱散热效果

普通液态压铸机箱安装PCB板后,设备在40℃环境中工作时各芯片的表面温度实测数据如下表2所示。

2.3半固态压铸机箱散热效果

设备机箱采用半固态技术压铸,机箱安装PCB板后,设备在40℃环境中工作时各芯片的表面温度实测数据如表3所示。从上述两张表中的数据可以看出通信设备采用半固态压铸技术后,铝合金压铸机箱的整体散热能力有了明显的提升,各主要芯片的表面温度都有较大幅度的降低。

3结语

本文给出了半固态压铸技术的一种新应用领域,利用该压铸技术,可降低压铸件中气孔的含量,使得压铸件更加密实,提高了压铸件的导热率,对室外压铸机箱自然散热能力的提升有很大的帮助,可以使压铸机箱做的更小、更轻。半固态压铸技术在通信行业中将会有很好的应用前景。

参考文献

[1]赵立津,门海豹,赵高瞻,等.半固态压铸技术的现状与前景[J].精密成形工程,2012(4):31-38.