Mi az epitaxia?

A legtöbb mérnök nem ismeriepitaxia, amely fontos szerepet játszik a félvezető eszközök gyártásában.Epitaxiakülönböző chip termékekben használhatók, és a különböző termékek különböző típusú epitaxiával rendelkeznek, beleértveSi epitaxia, SiC epitaxia, GaN epitaxiastb.

Mi az epitaxia?
Az epitaxiát gyakran „Epitaxy”-nak nevezik angolul. A szó a görög „epi” (jelentése „fent”) és „taxis” (jelentése „elrendezés”) szavakból származik. Ahogy a neve is sugallja, ez azt jelenti, hogy szépen elrendezzük egy tárgy tetején. Az epitaxia folyamata egy vékony egykristályréteg felvitele egy egykristály szubsztrátumra. Ezt az újonnan lerakódott egykristályréteget epitaxiális rétegnek nevezik.

Az epitaxiának két fő típusa van: homoepitaxiális és heteroepitaxiális. A homoepitaxiális ugyanazt az anyagot azonos típusú szubsztrátumon termeszti. Az epitaxiális réteg és a szubsztrát pontosan azonos rácsszerkezettel rendelkezik. A heteroepitaxia egy másik anyag növekedése egy anyag szubsztrátumán. Ebben az esetben az epitaxiálisan növesztett kristályréteg és a szubsztrát rácsszerkezete eltérő lehet. Mi az egykristály és a polikristályos?
A félvezetőkben gyakran halljuk az egykristályos szilícium és a polikristályos szilícium kifejezéseket. Miért neveznek egyes szilíciumot egykristályoknak, míg néhány szilíciumot polikristályosnak?

Egykristály: A rácselrendezés folytonos és változatlan, szemcsehatárok nélkül, vagyis az egész kristály egyetlen rácsból áll, konzisztens kristályorientációval. Polikristályos: A polikristályos sok kis szemcséből áll, amelyek mindegyike egykristály, és orientációjuk véletlenszerű egymáshoz képest. Ezeket a szemeket szemcsehatárok választják el egymástól. A polikristályos anyagok előállítási költsége alacsonyabb, mint az egykristályoké, így bizonyos alkalmazásokban még mindig hasznosak. Hol lesz szó az epitaxiális folyamatról?
A szilícium alapú integrált áramkörök gyártása során széles körben alkalmazzák az epitaxiális eljárást. Például a szilícium epitaxiát tiszta és finoman szabályozott szilíciumréteg növesztésére használják szilíciumhordozón, ami rendkívül fontos a fejlett integrált áramkörök gyártása szempontjából. Ezenkívül az erősáramú eszközökben a SiC és a GaN két gyakran használt széles sávú félvezető anyag, kiváló teljesítménykezelési képességekkel. Ezeket az anyagokat rendszerint szilíciumon vagy más szubsztrátumokon termesztik epitaxiával. A kvantumkommunikációban a félvezető alapú kvantumbitek általában szilícium-germánium epitaxiális szerkezeteket használnak. Stb.

Az epitaxiális növekedés módszerei?

Három általánosan használt félvezető epitaxiás módszer:

Molecular beam epitaxy (MBE): A molekuláris nyaláb epitaxia) egy félvezető epitaxiális növekedési technológia, amelyet ultramagas vákuum körülmények között hajtanak végre. Ebben a technológiában a kiindulási anyagot atomok vagy molekuláris nyalábok formájában elpárologtatják, majd kristályos hordozóra rakják. Az MBE egy nagyon precíz és szabályozható félvezető vékonyréteg-növekedési technológia, amely pontosan tudja szabályozni a lerakott anyag vastagságát atomi szinten.

Fémorganikus CVD (MOCVD): A MOCVD eljárás során a szükséges elemeket tartalmazó szerves fémeket és hidridgázokat megfelelő hőmérsékleten juttatják a hordozóba, és kémiai reakciók során keletkeznek a szükséges félvezető anyagok, amelyek lerakódnak a hordozóra, míg a maradék vegyületek és reakciótermékek távoznak.

Gőzfázisú epitaxia (VPE): A gőzfázisú epitaxia a félvezető eszközök gyártásában általánosan használt fontos technológia. Alapelve egyetlen anyag vagy vegyület gőzének szállítása vivőgázban, és kristályok lerakódása a szubsztrátumon kémiai reakciókkal.