硅相對于其他半導體材料在電學性質方面并無多少性能優勢。但是,硅在其他方面有許多優勢。表⒈2給出了室溫下硅與其他材料的理化性質。 NCP18XQ102J03RB硅相對于其他半導體材料的優勢主要表現在以下幾個力面。

   ①源材料充分。沙子(叉稱石英砂或硅石)是硅在自然界存在的主要形式,也是用來制備單晶硅的基本原材料,自然界大量存在且易于獲得,這為降低單晶硅襯底材料的成本提供了有力保障。

   ②暴露在空氣中的硅表面會自然生長幾個原子層厚度的本征氧化層,在高溫氧化條件下,易于進一步生長一定厚度的、性能穩定的氧化層。氧化層對于保護硅晶片表面的元器件的結構和性質有著極其重要的作用;本征氧化也是硅平面工藝中最主要的單項I藝之一,在集成電路工藝發展過程及現代工藝中都發揮著很重要的作用。

   ③硅單晶密度是2.33釅cm3,只有鍺或砷化鎵密度的43.8%。相對而言,硅微電子產品重量輕。隨著超大規模集成電路集成度的增加,芯片面積也越來越大,所以襯底材料重量輕就能減輕產品整機的重量。特別對于在航空、航天等空間領域應用的微電子產品,重量輕帶來的優勢就更加明顯。

   ④晶體硅的熱學特性好,熱導率高,熱膨脹系數小。硅的熱導率可以和金屬比擬,鋼為1。OW/(cm・℃)、鋁為2。4W/(cm・℃),硅的熱導率介于鋼、鋁之間,為1,5W/(cm・℃)。良好的熱學性質能減小了產品生產中由高溫工藝給芯片帶來的熱應力;在使用中也有利于芯片的散熱,保持整個芯片溫度的均勻,產品應用性能好。

   ⑤單晶硅片的工藝性能好。拉制的單晶硅錠缺陷密度低、直徑大,能夠制造出晶格完整的大尺寸硅片。目前制造的硅片直徑可達16英寸。

   ⑥機械性能良好。可以采用硅微機械加工技術制作微小結構元件,在MEMS等領域應用前景廣闊。