Az epitaxiális növekedés egy olyan technológia, amely egyetlen kristályréteget növeszt egy egykristályos hordozón (szubsztrátumon), amelynek kristályorientációja megegyezik a hordozóval, mintha az eredeti kristály kifelé nyúlna.Ez az újonnan növesztett egykristály réteg eltérhet a szubsztrátumtól a vezetőképesség típusa, ellenállása stb. tekintetében, és többrétegű egykristályokat növeszthet különböző vastagsággal és eltérő követelményekkel, így nagymértékben javítja az eszköz tervezésének és teljesítményének rugalmasságát.Ezenkívül az epitaxiális eljárást széles körben alkalmazzák az integrált áramkörök PN-csomópont-leválasztási technológiájában és a nagyméretű integrált áramkörök anyagminőségének javításában.
Az epitaxia osztályozása elsősorban a szubsztrát és az epitaxiális réteg eltérő kémiai összetételén, valamint a különböző növekedési módszereken alapul.
A különböző kémiai összetétel szerint az epitaxiális növekedés két típusra osztható:
1. Homoepitaxiális: Ebben az esetben az epitaxiális réteg kémiai összetétele megegyezik a szubsztrátuméval.Például a szilícium epitaxiális rétegeket közvetlenül szilícium szubsztrátumokon növesztik.
2. Heteroepitaxia: Itt az epitaxiális réteg kémiai összetétele eltér a szubsztrátumétól.Például egy gallium-nitrid epitaxiális réteget nevelnek zafír szubsztrátumon.
A különböző növekedési módszerek szerint az epitaxiális növekedési technológia többféle típusra osztható:
1. Molekuláris nyaláb epitaxia (MBE): Ez a technológia egykristály vékonyrétegek egykristályos szubsztrátumokon történő termesztésére, amelyet a molekuláris nyaláb áramlási sebességének és a nyalábsűrűségnek ultramagas vákuumban történő precíz szabályozásával érnek el.
2. Fém-szerves kémiai gőzfázisú leválasztás (MOCVD): Ez a technológia fém-szerves vegyületeket és gázfázisú reagenseket használ a kémiai reakciók magas hőmérsékleten történő végrehajtására a szükséges vékonyréteg-anyagok előállításához.Széles körben alkalmazható összetett félvezető anyagok és eszközök előállításában.
3. Folyadékfázisú epitaxia (LPE): Folyékony anyag hozzáadásával egykristályos szubsztrátumhoz és egy bizonyos hőmérsékleten végzett hőkezeléssel a folyékony anyag egykristályos filmet képezve kristályosodik.Az ezzel a technológiával előállított filmek rácsos illesztésűek a hordozóhoz, és gyakran használják összetett félvezető anyagok és eszközök előállítására.
4. Gőzfázisú epitaxia (VPE): Gáz-halmazállapotú reagenseket használ fel kémiai reakciók végzésére magas hőmérsékleten a szükséges vékonyréteg-anyagok előállításához.Ez a technológia alkalmas nagy felületű, jó minőségű egykristály filmek készítésére, és különösen kiemelkedő összetett félvezető anyagok és eszközök készítésénél.
5. Kémiai nyaláb epitaxia (CBE): Ez a technológia kémiai nyalábokat használ egykristály filmek egykristályos szubsztrátumokon történő növesztésére, ami a kémiai sugáráramlási sebesség és a sugársűrűség pontos szabályozásával érhető el.Széleskörű felhasználási területe van kiváló minőségű egykristály vékonyrétegek előállításában.
6. Atomréteg-epitaxia (ALE): Az atomos rétegfelhordó technológiával a szükséges vékonyréteg-anyagokat rétegenként, egykristályos hordozóra hordják fel.Ezzel a technológiával nagy felületű, jó minőségű egykristály filmeket lehet készíteni, és gyakran használják összetett félvezető anyagok és eszközök előállítására.
7. Forrófal epitaxia (HWE): Magas hőmérsékletű hevítéssel a gáznemű reagenseket egykristály szubsztrátumra rakják le, hogy egykristály filmet képezzenek.Ez a technológia nagy felületű, jó minőségű egykristály filmek készítésére is alkalmas, különösen összetett félvezető anyagok és eszközök készítésénél alkalmazzák.
Feladás időpontja: 2024. május 06