
【電】 chip architecture
brilliant; crystal; glittering
【計】 slice architecture
晶片結構(Wafer Structure)是半導體制造領域的核心概念,指由單晶矽基底經光刻、蝕刻等工藝形成的多層微納尺度組件集合體。其英文術語"wafer"源自矽片加工工藝,描述直徑200-300mm的圓形矽基闆表面集成的電子元件網絡。典型結構包含以下三層:
基底層(Substrate)
采用純度99.9999%的單晶矽片,晶向通常為<100>或<111>,作為半導體器件的物理支撐平台。該層厚度約775μm,需滿足嚴格的平整度要求(表面粗糙度<0.5nm)。
功能層(Active Layer)
通過離子注入形成PN結、氧化生成SiO₂介質層、沉積金屬互連等工藝構建晶體管陣列。現代5nm制程芯片在此層集成超過150億個晶體管,金屬互連層數可達15層。
封裝層(Packaging)
包含焊球陣列(BGA)、散熱片和塑封材料,提供電氣連接與物理保護。先進封裝技術如3D IC通過矽通孔(TSV)實現垂直堆疊,使存儲密度提升8倍。
該結構廣泛應用于中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)和存儲器(DRAM)制造。國際半導體技術路線圖(ITRS)數據顯示,2025年全球晶圓出貨量預計達1.3億片,其中12英寸晶圓占比超過75%。
晶片結構是指構成半導體發光元件(如LED)的核心組成部分及其物理排列方式,主要涉及材料組成、層級分布和發光機制。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
晶片通常由P型半導體層、N型半導體層和基闆三部分構成:
當電流從P層流向N層時,電子與空穴在PN結處複合,能量以光的形式釋放,實現發光。
晶片的材料組合直接影響發光顔色和波長:
根據用途和性能,晶片可分為:
晶片(Chip)廣義上可指單晶矽片(如直徑8-12英寸的矽片),用于制造集成電路;而LED晶片特指發光半導體結構,兩者材料和應用場景不同。
總結來看,晶片結構是半導體發光元件的核心,其層級設計和材料選擇直接決定器件的發光效率、顔色及穩定性。如需更深入的技術參數,可參考維庫電子通等專業來源。
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