Cosa sono i wafer di silicio?

I wafer di silicio sono un componente chiave dei circuiti integrati come quelli utilizzati per alimentare computer, telefoni cellulari e un'ampia varietà di altri dispositivi. Un wafer di silicio è costituito da una sottile fetta di silicio che può essere trattata in vari modi, a seconda del tipo di elettronica in cui viene utilizzata. Il silicio è un semiconduttore di altissima qualità, che lo rende ideale per la produzione di tali circuiti, sebbene altri i materiali sono stati esplorati storicamente. Gran parte della produzione mondiale di wafer di silicio era storicamente centrata nella Silicon Valley in California.

Se lo sviluppo del circuito integrato ha rivoluzionato la società umana, il wafer di silicio merita gran parte del merito. Mentre altri semiconduttori sono stati testati e provati, il silicio si è rivelato il più stabile e utile. Fortunatamente, le materie prime per i wafer di silicio sono abbastanza accessibili, anche se è necessario un po 'di lavoro per produrre silicio di qualità wafer.

La realizzazione di wafer di silicio è un processo lungo. Un laboratorio deve far crescere un cristallo di silicio in condizioni altamente controllate per mantenere la purezza, sebbene durante il processo di crescita il laboratorio possa drogare selettivamente il cristallo con determinati ingredienti. Una volta cresciuto, il cristallo viene tagliato in fette sottili che devono essere lucidate prima di poter essere utilizzate per realizzare circuiti integrati.

Numerose aziende sono specializzate nella produzione di wafer di silicio. Vendono wafer in una gamma di dimensioni per varie applicazioni e possono offrire wafer che sono stati elaborati in modo specializzato. La quantità di doping può essere di fondamentale importanza per alcuni tipi di progetti. I livelli di impurità introdotti attraverso il doping possono essere accettabili per alcune applicazioni, ma non per altre, il che richiede ai laboratori un controllo di qualità molto rigoroso.

I componenti di un circuito integrato possono essere installati all'interno di un wafer di silicio, oltre a essere installati sopra o attorno ad esso. La tecnologia alla base dei circuiti integrati è in continua evoluzione, poiché le persone spingono per realizzare circuiti più piccoli e migliori. Gli sviluppi in questa tecnologia tendono ad aumentare costantemente, secondo una previsione nota come Legge di Moore, sebbene i critici della Legge di Moore abbiano sottolineato che la tecnologia non può migliorare all'infinito, il che significa che ad un certo punto verrà raggiunto un limite.

La produzione di wafer di silicio non è priva di controversie. Il processo genera una serie di sottoprodotti, alcuni dei quali sono pericolosi. Nella Silicon Valley, l'inquinamento dovuto alle sostanze chimiche rilasciate nell'ambiente è un grosso problema in alcune aree e le aziende che producono wafer sono costantemente alla ricerca di nuovi modi per rendere il processo più pulito e sicuro per l'ambiente.

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