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Qu'est-ce que la plaquette semi-conductrice ?

Une plaquette semi-conductrice est une fine tranche ronde de matériau semi-conducteur qui sert de base à la fabrication de circuits intégrés (CI) et d'autres dispositifs électroniques. La plaquette offre une surface plane et uniforme sur laquelle sont construits divers composants électroniques.

Le processus de fabrication des tranches comprend plusieurs étapes, notamment la croissance d'un grand monocristal du matériau semi-conducteur souhaité, le découpage du cristal en fines tranches à l'aide d'une scie diamantée, puis le polissage et le nettoyage des tranches pour éliminer tout défaut de surface ou impureté. Les tranches résultantes ont une surface très plate et lisse, ce qui est crucial pour les processus de fabrication ultérieurs.

Une fois les tranches préparées, elles subissent une série de processus de fabrication de semi-conducteurs, tels que la photolithographie, la gravure, le dépôt et le dopage, pour créer les motifs et couches complexes nécessaires à la construction des composants électroniques. Ces processus sont répétés plusieurs fois sur une seule plaquette pour créer plusieurs circuits intégrés ou autres dispositifs.

Une fois le processus de fabrication terminé, les puces individuelles sont séparées en découpant la tranche selon des lignes prédéfinies. Les puces séparées sont ensuite emballées pour les protéger et fournir des connexions électriques pour l'intégration dans des appareils électroniques.

Différents matériaux sur plaquette

Les plaquettes semi-conductrices sont principalement fabriquées à partir de silicium monocristallin en raison de son abondance, de ses excellentes propriétés électriques et de sa compatibilité avec les processus de fabrication standard de semi-conducteurs. Cependant, en fonction des applications et des exigences spécifiques, d'autres matériaux peuvent également être utilisés pour fabriquer des plaquettes. Voici quelques exemples :

Carbure de silicium (SiC): Le SiC est un matériau semi-conducteur à large bande interdite connu pour son excellente conductivité thermique et ses performances à haute température. Les plaquettes SiC sont utilisées dans les appareils électroniques de haute puissance, tels que les convertisseurs de puissance, les onduleurs et les composants de véhicules électriques.

Nitrure de gallium (GaN) : Le GaN est un matériau semi-conducteur à large bande interdite doté de capacités de gestion de puissance exceptionnelles. Les plaquettes GaN sont utilisées dans la production de dispositifs électroniques de puissance, d'amplificateurs haute fréquence et de LED (diodes électroluminescentes).

Arséniure de gallium (GaAs) : Le GaAs est un autre matériau couramment utilisé pour les plaquettes, en particulier dans les applications haute fréquence et haute vitesse. Les plaquettes GaAs offrent de meilleures performances pour certains appareils électroniques, tels que les appareils RF (radiofréquence) et micro-ondes.

Phosphure d'indium (InP) : L'InP est un matériau doté d'une excellente mobilité électronique et est souvent utilisé dans les dispositifs optoélectroniques tels que les lasers, les photodétecteurs et les transistors à grande vitesse. Les plaquettes InP conviennent aux applications de communication par fibre optique, de communication par satellite et de transmission de données à haut débit.