Ei! Sou um fornecedor de bolachas de silício de 3 polegadas. Hoje, quero conversar sobre algo bastante técnico, mas super interessante: a capacitância de uma bolacha de silício de 3 polegadas.
Primeiro, vamos entender o que é a capacitância. A capacitância é a capacidade de um sistema de armazenar uma carga elétrica. É medido em Farads (F). Um capacitor geralmente consiste em duas placas condutivas separadas por um material isolante, conhecido como dielétrico. Quando uma tensão é aplicada nas placas, um campo elétrico é criado e a carga é armazenada nas placas.
Agora, vamos falar sobre nossa bolacha de silício de 3 polegadas. Uma bolacha de silício de 3 polegadas tem um diâmetro de 76,2 mm. Você pode conferir nossoWafer de silício de 3 polegadas (76,2 mm)em nosso site. As bolachas de silício são amplamente utilizadas na indústria de semicondutores, e entender sua capacitância é crucial para muitas aplicações, como em circuitos integrados e sistemas microeletromecânicos (MEMS).
A capacitância de uma bolacha de silício não é um valor fixo. Depende de vários fatores. Um dos principais fatores é a espessura da bolacha. As bolachas mais finas geralmente têm maior capacitância porque a distância entre as "placas" (em um modelo simplificada) é menor. A constante dielétrica do silício também desempenha um grande papel. A constante dielétrica do silício é de cerca de 11,7, o que significa que pode armazenar mais carga em comparação com alguns outros materiais quando um campo elétrico é aplicado.
Outro fator é a presença de qualquer camada de óxido na bolacha. As bolachas de silício geralmente têm uma fina camada de dióxido de silício (SiO₂) na superfície. Essa camada de óxido atua como um dielétrico, e sua espessura e qualidade podem afetar significativamente a capacitância. Uma camada de óxido mais espessa resultará em menor capacitância, pois aumenta a distância entre as partes condutoras do sistema.
Para calcular a capacitância de uma bolacha de silício, podemos usar a fórmula do capacitor de placa paralela, que é (c = \ frac {\ epsilon a} {d}), onde (c) é a capacitância (\ epsilon) é a permitividade do material dietrônico (para silicon. \epsilon_0\times\epsilon_r), with (\epsilon_0) being the permittivity of free space ((8.85\times 10^{-12}\ F/m)) and (\epsilon_r) being the relative dielectric constant of silicon, around 11.7), (A) is the area of the plates, and (d) is the distance between the plates.
Para uma bolacha de silício de 3 polegadas, a área (a = \ pi r^{2}), onde (r = \ frac {76.2mm} {2} = 38,1mm = 0,0381m). Então, (a = \ pi \ times (0,0381)^{2} \ aprox0.00456m^{2}). Se assumirmos um caso simples em que não há camada de óxido e estamos apenas considerando o próprio silício, e digamos que a espessura (d) da bolacha é (500 \ \ mu m = 5 \ vezes 10^{-4} m).
Primeiro, calculamos a permissividade do silício (\ epsilon = \ epsilon_0 \ times \ epsilon_r = 8.85 \ times 10^{-12} \ times11.7 \ aprox1.035 \ times 10^{-10} \ f/m). Então, usando a fórmula (c = \ frac {\ epsilon a} {d}), obtemos (c = \ frac {1.035 \ times 10^{-10} \ times0.00456} {5 \ times 10^{4}} \ \ apropx9.4}
Mas em cenários reais - as coisas são mais complicadas. Muitas vezes, existem camadas de óxido, e a bolacha pode fazer parte de uma estrutura mais complexa. Por exemplo, em um capacitor MOS (metal - óxido - semicondutor), que é muito comum em dispositivos semicondutores, a capacitância é afetada pelas propriedades da porta de metal, a camada de óxido e o substrato de silício.
Agora, vamos comparar a bolacha de silício de 3 polegadas com outros tamanhos. Nós também oferecemosWafer de silício de 4 polegadas (100 mm)eWafer de silício de 6 polegadas (150 mm). As bolachas maiores geralmente têm maior capacitância porque têm uma área maior. No entanto, o relacionamento nem sempre é direto, porque a espessura e outros fatores também entram em jogo.
Nas aplicações, a capacitância da bolacha de silício pode afetar o desempenho do dispositivo. Por exemplo, em circuitos de alta frequência, uma alta capacitância pode causar atrasos no sinal e perdas de energia. Por outro lado, em algumas aplicações de armazenamento de energia, é desejável uma capacitância mais alta.
Se você está no mercado de bolachas de silício, seja as de 3 polegadas, 4 polegadas ou 6 polegadas, temos você coberto. Nossas bolachas são de alta qualidade e podemos garantir um desempenho consistente. Compreender a capacitância dessas bolachas é apenas um aspecto, mas é importante para muitos de seus projetos.
Se você estiver interessado em aprender mais sobre nossos produtos ou possui requisitos específicos para o seu aplicativo, não hesite em procurar uma discussão sobre compras. Estamos aqui para ajudá -lo a encontrar as melhores soluções de wafer de silício para suas necessidades.
Referências
- "Física e dispositivos semicondutores", de Donald A. Neamen
- "Circuitos Microeletrônicos", de Adel S. Sedra e Kenneth C. Smith