Oblea de arseniuro de galio VS. Oblea de silicio
Introducción
Con el desarrollo de los dispositivos electrónicos, la gente presta cada vez más atención a las obleas, los chips, los semiconductores y los circuitos integrados. Todo el mundo intenta comprender la esencia de los chips. Su mente está llena de preguntas. ¿Qué es una oblea? ¿Qué es un chip? ¿Qué relación tienen? ¿Qué materiales utilizamos para fabricarlos? ¿Cuáles son sus pros y sus contras? Este artículo va a responder a estas preguntas comparando las obleas de arseniuro de galio y las obleas de silicio. Esperamos que puedas entenderlas mejor.
Figura 1 Obleas de arseniuro de galio
Obleas y chips
- ¿Qué es una oblea?
Una oblea es una fina lámina de semiconductor que se utiliza para fabricar circuitos integrados y otros dispositivos electrónicos importantes. La oblea es la base de los circuitos integrados. Tanto las obleas como los circuitos integrados se consideran el corazón de la industria electrónica.
- ¿Qué es un chip?
Un chip, un circuito integrado o un CI, es un grupo de circuitos electrónicos incrustados en una pieza de material semiconductor. En los chips se agrupan una serie de minitransistores y componentes electrónicos.
- ¿En qué se diferencian?
La oblea es el sustrato del chip. El chip está integrado en la oblea. Se montan juntos y se emplean mucho en el sector de la electrónica.
Figura 2. Chips en la oblea Chips en la oblea
Oblea de arseniuro de galio VS. Oblea de silicio
--Obleas de silicio
- Ventajas:
Tradicionalmente, el silicio es el material elegido para las obleas debido a las siguientes ventajas. La principal ventaja de las obleas de silicio reside en su coste. En concreto, es mucho más barato que otros materiales, y hoy en día ocupa más del 90% del mercado de semiconductores. Las obleas de silicio también tienen amplias aplicaciones debido a su capacidad ideal de manejo de corriente y voltaje.
- Contras:
Sin embargo, el silicio no puede satisfacer las demandas de los clientes cuando necesitan obleas de mayor tamaño. El silicio es un material frágil, ya que todos los átomos están alineados en un solo cristal. Rara vez se utiliza para fabricar obleas de gran tamaño porque podrían agrietarse. Si aumentamos el grosor de la oblea para evitar que se rompa, el coste aumentará en consecuencia y el silicio perderá su ventaja de precio.
--Obleas de arseniuro de galio
- Ventajas:
Actualmente, las obleas de arseniuro de galio surgen como alternativa a las obleas de silicio. Las obleas de GaAs presentan varias ventajas técnicas. Se enumeran a continuación.
- En primer lugar, los electrones se mueven mucho más rápido dentro de las obleas de arseniuro de galio de lo que podrían hacerlo dentro del silicio. Por eso, este arseniuro se utiliza mucho para fabricar dispositivos de telecomunicaciones de alta velocidad.
- En segundo lugar, las obleas de arseniuro de galio tienen la capacidad única de convertir la electricidad en luz. Esta notable propiedad óptica contribuye a las amplias aplicaciones en diodos láser, ventanas ópticas, células solares y otros dispositivos optoelectrónicos.
- Los dispositivos basados en arseniuro de galio presentan muchas más ventajas. El GaAs tiene un campo de saturación más bajo y un rango de temperaturas de funcionamiento más amplio en comparación con el silicio. Las obleas de GaAs también podrían reducir los ruidos en los circuitos electrónicos.
- Contras:
No obstante, las obleas de arseniuro de galio presentan los siguientes inconvenientes.
- El arseniuro de galio es más caro que el silicio, ya que los GaAs son mucho más raros y difíciles de conseguir. Pero su mayor eficiencia justifica el mayor coste. Las obleas de arseniuro de galio suelen emplearse en equipos o proyectos novedosos que tienen mayores requisitos y presupuestos más elevados.
- El GaAs no forma óxidos nativos como el silicio, mientras que éste podría utilizar sus óxidos como aislante para protegerse.
- Hay que tener mucho cuidado con la manipulación y eliminación de los componentes de arseniuro de galio porque el arsénico es muy tóxico.
Conclusión
Tanto las obleas como los chips son de gran importancia para la industria de los semiconductores y la industria electrónica, y se han utilizado diversos materiales para fabricar obleas. Las obleas de silicio son opciones más baratas, mientras que las de arseniuro de galio son famosas por su movilidad de electrones, sus impresionantes características ópticas y su mayor eficiencia. Stanford Advanced Material (SAM) ofrece obleas monocristalinas de arseniuro de galio fabricadas por los métodos LEC y VGF. Puede consultar nuestra página web para obtener más información.
