硅相对于其他半导体材料在电学性质方面并无多少性能优势。但是,硅在其他方面有许多优势。表⒈2给出了室温下硅与其他材料的理化性质。 NCP18XQ102J03RB硅相对于其他半导体材料的优势主要表现在以下几个力面。

   ①源材料充分。沙子(叉称石英砂或硅石)是硅在自然界存在的主要形式,也是用来制备单晶硅的基本原材料,自然界大量存在且易于获得,这为降低单晶硅衬底材料的成本提供了有力保障。

   ②暴露在空气中的硅表面会自然生长几个原子层厚度的本征氧化层,在高温氧化条件下,易于进一步生长一定厚度的、性能稳定的氧化层。氧化层对于保护硅晶片表面的元器件的结构和性质有着极其重要的作用;本征氧化也是硅平面工艺中最主要的单项I艺之一,在集成电路工艺发展过程及现代工艺中都发挥着很重要的作用。

   ③硅单晶密度是2.33酽cm3,只有锗或砷化镓密度的43.8%。相对而言,硅微电子产品重量轻。随着超大规模集成电路集成度的增加,芯片面积也越来越大,所以衬底材料重量轻就能减轻产品整机的重量。特别对于在航空、航天等空间领域应用的微电子产品,重量轻带来的优势就更加明显。

   ④晶体硅的热学特性好,热导率高,热膨胀系数小。硅的热导率可以和金属比拟,钢为1。OW/(cm・℃)、铝为2。4W/(cm・℃),硅的热导率介于钢、铝之间,为1,5W/(cm・℃)。良好的热学性质能减小了产品生产中由高温工艺给芯片带来的热应力;在使用中也有利于芯片的散热,保持整个芯片温度的均匀,产品应用性能好。

   ⑤单晶硅片的工艺性能好。拉制的单晶硅锭缺陷密度低、直径大,能够制造出晶格完整的大尺寸硅片。目前制造的硅片直径可达16英寸。

   ⑥机械性能良好。可以采用硅微机械加工技术制作微小结构元件,在MEMS等领域应用前景广阔。