निःशुल्क · अंग्रेज़ी और हिन्दी · बिना खाते
मिलते नाम, अलग पदार्थ
| नाम | अर्थ | उदाहरण में भूमिका |
|---|---|---|
| सिलिकॉन · Si | रासायनिक तत्व; क्रिस्टलीय रूप में अर्धचालक। | कई इलेक्ट्रॉनिक वेफ़र का पदार्थ। |
| सिलिका · SiO₂ | ऑक्सीजन के साथ रासायनिक बंध में सिलिकॉन। क्वार्ट्ज़ इसका क्रिस्टलीय रूप है। | सिलिकॉन बनाने का शुरुआती पदार्थ। |
| सिलिकोन · silicone | सिलिकॉन–ऑक्सीजन की मुख्य शृंखला और कार्बनिक समूह वाले पॉलिमर। | सीलेंट और लचीले पदार्थ; सिलिकॉन वेफ़र से अलग। |
स्रोत: Royal Society of Chemistry: सिलिकॉन और उसके यौगिक ↗
रासायनिक सूत्र महत्त्वपूर्ण है। SiO₂ में ऑक्सीजन है; Si तत्व को दर्शाता है। मिलती वर्तनी से क्वार्ट्ज़ का कण, चिप का वेफ़र और सिलिकोन सीलेंट एक-दूसरे के विकल्प नहीं बन जाते।
चुना क्वार्ट्ज़, कोई भी मुट्ठी भर रेत नहीं
रेत अलग चट्टानों, खनिजों और जैविक पदार्थ से बन सकती है। कुछ तटों पर क्वार्ट्ज़ है; दूसरे तटों पर ज्वालामुखीय पदार्थ या कैल्शियम कार्बोनेट के टुकड़े भी हैं। इसलिए “रेत” एक निश्चित रासायनिक संरचना नहीं बताता। औद्योगिक सिलिका कच्चा माल उसके गुणों और अशुद्धियों के अनुसार चुना जाता है।
स्रोत: NOAA: रेत कैसे बनती है ↗ · USGS: सिलिका और उच्च शुद्धता का क्वार्ट्ज़ ↗
एक सामान्य औद्योगिक मार्ग में विद्युत भट्ठी में कार्बन की मदद से क्वार्ट्ज़ का अपचयन होता है। ऑक्सीजन हटने पर सिलिकॉन डाइऑक्साइड से धातुकर्म स्तर का सिलिकॉन बनता है। उसमें चिप या सौर सेल के कच्चे माल के लिए अभी भी अधिक अशुद्धियाँ होती हैं। केवल रेत का कण पिघलाने से यह रासायनिक परिवर्तन और शुद्धीकरण पूरा नहीं होता।
रासायनिक शुद्धीकरण के बाद पॉलीसिलिकॉन
व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मार्ग में सिलिकॉन को ऐसे रासायनिक यौगिक में बदलते हैं जिसे आसवन से अलग किया जा सके। शुद्ध यौगिक नियंत्रित रिएक्टर में सिलिकॉन की परत जमाने का स्रोत बनते हैं। प्राप्त उच्च शुद्धता वाले बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन को पॉलीसिलिकॉन कहते हैं। यह रासायनिक पृथक्करण और दोबारा जमाना है, रेत को धोकर साफ़ करना नहीं।
स्रोत: WACKER: इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए पॉलीसिलिकॉन और शुद्धीकरण ↗
शुद्धता बताती है कि कौन-से अनचाहे परमाणु बचे हैं। क्रिस्टल संरचना परमाणुओं की व्यवस्था बताती है। बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन में कई क्रिस्टल कण और एकल सिलिकॉन क्रिस्टल में लगातार एक संरचना होती है। यहाँ “पॉली” प्लास्टिक पॉलिमर नहीं है।
इंगट उगाएँ; वेफ़र काटें और तैयार करें
एक सामान्य विधि, चोख्राल्स्की वृद्धि, में बीज क्रिस्टल की मदद से पिघले सिलिकॉन से एकल क्रिस्टल उगाया जाता है। बड़े क्रिस्टल को इंगट कहते हैं। खास ज़रूरतों के लिए फ़्लोट-ज़ोन वृद्धि दूसरी विधि है। चयन लक्ष्य वेफ़र और उपकरण पर निर्भर है।
स्रोत: Siltronic: क्रिस्टल वृद्धि और वेफ़र प्रक्रिया ↗
इंगट को आकार देकर पतली स्लाइस काटते हैं। इलेक्ट्रॉनिक वेफ़र तैयार करने में किनारे का उपचार, काटने से बनी क्षति हटाना, सफ़ाई और पॉलिश शामिल हैं। ये आकार और सतह की गुणवत्ता नियंत्रित करते हैं; केवल पॉलिश से अशुद्ध सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक्स स्तर का नहीं बनता। कुछ वेफ़र पर उपकरण निर्माण से पहले अतिरिक्त परतें भी चढ़ती हैं।
एक तत्व, उपकरण की अलग शाखाएँ
| शाखा | आगे क्या होता है | मुख्य काम |
|---|---|---|
| इलेक्ट्रॉनिक सिलिकॉन | निर्दिष्ट वेफ़र → पैटर्न वाले उपकरण और इंटरकनेक्ट। | विद्युत संकेत नियंत्रित करना। |
| क्रिस्टलीय सिलिकॉन फ़ोटोवोल्टाइक | वेफ़र → जंक्शन, सतही परत और संपर्क वाले सेल → मॉड्यूल। | प्रकाश से बिजली बनाना। |
स्रोत: Siltronic: क्रिस्टल वृद्धि और वेफ़र प्रक्रिया ↗ · अमेरिकी ऊर्जा विभाग: PV निर्माण ↗
चिप और PV शाखाओं के विनिर्देश अलग हैं; वास्तविक प्रक्रिया के अनुसार पदार्थ चुनें। सभी सौर सेल सिलिकॉन के नहीं होते: कैडमियम टेल्यूराइड दूसरा PV अवशोषक है।
स्रोत: WACKER: इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए पॉलीसिलिकॉन और शुद्धीकरण ↗ · अमेरिकी ऊर्जा विभाग: सौर सेल के पदार्थ ↗
सिलिकॉन चिप में केवल सिलिकॉन नहीं होता
चिप में सक्रिय अर्धचालक भाग, धातु जोड़ और इन्सुलेटिंग डाइइलेक्ट्रिक होते हैं। तांबा सामान्य इंटरकनेक्ट धातु है; अन्य धातु और कुचालक परतें भी लगती हैं। सही परत-समूह प्रक्रिया पर निर्भर है।
स्रोत: Applied Materials: पदार्थ और प्रक्रिया के प्रकार ↗ · Applied Materials: इंटरकनेक्ट के पदार्थ ↗
पैकेज किए उपकरण में और जोड़ तथा सुरक्षात्मक संरचनाएँ आती हैं। पूरी वस्तु को “सिलिकॉन” कहना मुख्य आधार पदार्थ बताता है, सभी सामग्री नहीं। चित्र का लॉजिक तार मॉडल में एक जोड़ है; असली तार को पदार्थ, आकार और निर्माण प्रक्रिया चाहिए।
पाँच तरह के बदलाव से यात्रा समझाएँ
आगे पढ़ें: उपकरण बनाने में क्या लगता है →स्रोत और आगे पढ़ें
- Royal Society of Chemistry: सिलिकॉन और उसके यौगिक ↗
- NOAA: रेत कैसे बनती है ↗
- USGS: सिलिका और उच्च शुद्धता का क्वार्ट्ज़ ↗
- WACKER: क्वार्ट्ज़ से सिलिकॉन कच्चे माल तक ↗
- WACKER: इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए पॉलीसिलिकॉन और शुद्धीकरण ↗
- Siltronic: क्रिस्टल वृद्धि और वेफ़र प्रक्रिया ↗
- Siltronic: वेफ़र उत्पादन, अप्रैल 2026, पृष्ठ 14 ↗
- अमेरिकी ऊर्जा विभाग: PV निर्माण ↗
- अमेरिकी ऊर्जा विभाग: सौर सेल के पदार्थ ↗
- Applied Materials: पदार्थ और प्रक्रिया के प्रकार ↗
- Applied Materials: इंटरकनेक्ट के पदार्थ ↗
- Intel: असेंबली और परीक्षण का परिचय ↗
निर्माता और उपकरण के अनुसार प्रक्रियाएँ बदलती हैं। व्याख्याएँ और अभ्यास मूल शिक्षण सामग्री हैं; दिए स्रोत बताए औद्योगिक चरणों का आधार हैं।