Kas yra epitaksija?

Dauguma inžinierių nėra susipažinę suepitaksija, kuris vaidina svarbų vaidmenį puslaidininkinių prietaisų gamyboje.Epitaksijagali būti naudojami skirtinguose lustų gaminiuose, o skirtingi produktai turi skirtingus epitaksijos tipus, įskaitantTai epitaksija, SiC epitaksija, GaN epitaksijair kt.

Kas yra epitaksija?
Epitaksija anglų kalba dažnai vadinama „epitaksija“. Žodis kilęs iš graikų kalbos žodžių „epi“ (reiškia „viršuje“) ir „taksi“ (reiškia „sutvarkymas“). Kaip rodo pavadinimas, tai reiškia tvarkingą išdėstymą ant objekto. Epitaksinis procesas yra plono vieno kristalo sluoksnio nusodinimas ant vieno kristalo pagrindo. Šis naujai nusodintas vieno kristalo sluoksnis vadinamas epitaksiniu sluoksniu.

Yra du pagrindiniai epitaksijos tipai: homoepitaksinė ir heteroepitaksinė. Homoepitaksiškumas reiškia tos pačios medžiagos auginimą ant to paties tipo substrato. Epitaksinis sluoksnis ir substratas turi lygiai tokią pačią grotelių struktūrą. Heteroepitaksija yra kitos medžiagos augimas ant vienos medžiagos substrato. Tokiu atveju epitaksiniu būdu išaugusio kristalo sluoksnio ir substrato gardelės struktūra gali skirtis. Kas yra monokristaliniai ir polikristaliniai?
Puslaidininkiuose dažnai girdime terminus monokristalinis silicis ir polikristalinis silicis. Kodėl dalis silicio vadinama monokristaliniais, o kai kurie – polikristaliniais?

Vienas kristalas: gardelės išdėstymas yra ištisinis ir nekintamas, be grūdelių ribų, tai yra, visas kristalas susideda iš vienos gardelės su nuoseklia kristalų orientacija. Polikristaliniai: polikristaliniai yra sudaryti iš daugybės mažų grūdelių, kurių kiekvienas yra vienas kristalas, o jų orientacijos yra atsitiktinės viena kitos atžvilgiu. Šiuos grūdus skiria grūdų ribos. Polikristalinių medžiagų gamybos sąnaudos yra mažesnės nei pavienių kristalų, todėl kai kuriose srityse jos vis dar naudingos. Kur bus įtrauktas epitaksinis procesas?
Silicio pagrindu pagamintų integrinių grandynų gamyboje plačiai naudojamas epitaksinis procesas. Pavyzdžiui, silicio epitaksija naudojama gryno ir tiksliai kontroliuojamo silicio sluoksnio auginimui ant silicio pagrindo, o tai itin svarbu gaminant pažangius integrinius grandynus. Be to, maitinimo įrenginiuose SiC ir GaN yra dvi dažniausiai naudojamos plačios juostos puslaidininkinės medžiagos, pasižyminčios puikiomis galios valdymo galimybėmis. Šios medžiagos dažniausiai auginamos ant silicio ar kitų substratų naudojant epitaksiją. Kvantinio ryšio metu puslaidininkiniai kvantiniai bitai dažniausiai naudoja silicio germanio epitaksines struktūras. ir kt.

Epitaksinio augimo metodai?

Trys dažniausiai naudojami puslaidininkių epitaksijos metodai:

Molekulinio pluošto epitaksija (MBE): Molekulinio pluošto epitaksija) yra puslaidininkinio epitaksinio augimo technologija, atliekama itin didelio vakuumo sąlygomis. Taikant šią technologiją, pradinė medžiaga išgarinama atomų arba molekulinių pluoštų pavidalu ir nusodinama ant kristalinio pagrindo. MBE yra labai tiksli ir valdoma puslaidininkių plonasluoksnių plėvelių auginimo technologija, kuri gali tiksliai kontroliuoti nusodinamos medžiagos storį atominiu lygmeniu.

Metalo organinis CVD (MOCVD): MOCVD procese organiniai metalai ir hidrido dujos, kuriose yra reikiamų elementų, atitinkamoje temperatūroje tiekiami į substratą, o reikalingos puslaidininkinės medžiagos susidaro cheminių reakcijų metu ir nusodinamos ant pagrindo, o likusios medžiagos. išleidžiami junginiai ir reakcijos produktai.

Garų fazės epitaksija (VPE): Garų fazės epitaksija yra svarbi technologija, dažniausiai naudojama puslaidininkinių įtaisų gamyboje. Pagrindinis jo principas yra pernešti vienos medžiagos ar junginio garus nešančiosiose dujose ir per chemines reakcijas nusodinti kristalus ant substrato.