Plokščių paruošimo procese yra dvi pagrindinės grandys: viena yra substrato paruošimas, o kita - epitaksinio proceso įgyvendinimas. Substratas, plokštelė, kruopščiai pagaminta iš puslaidininkinės monokristalinės medžiagos, gali būti tiesiogiai įtraukta į plokštelių gamybos procesą kaip pagrindas puslaidininkiniams įtaisams gaminti, arba jis gali būti dar labiau sustiprintas naudojant epitaksinius procesus.
Taigi, kas yra denotacija? Trumpai tariant, epitaksija yra naujo monokristalo sluoksnio augimas ant vieno kristalo pagrindo, kuris buvo smulkiai apdorotas (pjaustomas, šlifuojamas, poliruojamas ir kt.). Šis naujas vieno kristalo sluoksnis ir substratas gali būti pagaminti iš tos pačios medžiagos arba skirtingų medžiagų, kad prireikus būtų galima pasiekti homogeninį arba heteroepitaksinį augimą. Kadangi naujai išaugęs monokristalinis sluoksnis išsiplės pagal substrato kristalinę fazę, jis vadinamas epitaksiniu sluoksniu. Jo storis paprastai yra tik keli mikronai. Kaip pavyzdį imant silicį, silicio epitaksinis augimas reiškia silicio sluoksnį, kurio kristalų orientacija yra tokia pati kaip substratas, reguliuojama varža ir storis, ant silicio monokristalinio pagrindo su specifine kristalų orientacija. Silicio monokristalinis sluoksnis su tobula grotelių struktūra. Kai ant substrato užauginamas epitaksinis sluoksnis, visuma vadinama epitaksine plokštele.
Tradicinėje silicio puslaidininkių pramonėje gaminant aukšto dažnio ir didelės galios įrenginius tiesiai ant silicio plokštelių susidurs su tam tikrais techniniais sunkumais. Pavyzdžiui, sunku pasiekti aukšto gedimo įtampos, mažos serijos varžos ir mažo soties įtampos kritimo kolektoriaus srityje reikalavimus. Epitaksijos technologijos įdiegimas sumaniai išsprendžia šias problemas. Sprendimas yra užauginti didelės varžos epitaksinį sluoksnį ant mažos varžos silicio substrato, o tada pagaminti prietaisus ant didelės varžos epitaksinio sluoksnio. Tokiu būdu didelės varžos epitaksinis sluoksnis užtikrina aukštą įrenginio gedimo įtampą, o mažos varžos substratas sumažina pagrindo varžą, taip sumažindamas soties įtampos kritimą, taip pasiekiant aukštą gedimo įtampą ir mažą balansą tarp varžos ir mažas įtampos kritimas.
Be to, epitaksijos technologijos, tokios kaip GaAs ir kitų III-V, II-VI ir kitų molekulinių junginių puslaidininkinių medžiagų epitaksijos garų fazė ir skystosios fazės epitaksija, taip pat buvo labai išplėtotos ir tapo daugelio mikrobangų prietaisų, optoelektroninių prietaisų ir galios pagrindu. prietaisai. Nepakeičiamos gamybos proceso technologijos, ypač sėkmingas molekulinio pluošto ir metalo-organinių garų fazės epitaksijos technologijos taikymas plonuose sluoksniuose, supergardelėse, kvantiniuose šuliniuose, įtemptose supergardelėse ir atominio lygmens plonasluoksnė epitaksė tapo nauja puslaidininkių tyrimų sritimi. „Energijos juostos projekto“ plėtra padėjo tvirtus pamatus.
Kalbant apie trečios kartos puslaidininkinius įtaisus, beveik visi tokie puslaidininkiniai įtaisai yra pagaminti ant epitaksinio sluoksnio, o pati silicio karbido plokštelė tarnauja tik kaip substratas. SiC epitaksinės medžiagos storis, fono nešiklio koncentracija ir kiti parametrai tiesiogiai lemia įvairias SiC prietaisų elektrines savybes. Silicio karbido įtaisai, skirti aukštos įtampos reikmėms, kelia naujus reikalavimus tokiems parametrams kaip epitaksinių medžiagų storis ir fono nešiklio koncentracija. Todėl silicio karbido epitaksinė technologija atlieka lemiamą vaidmenį visiškai išnaudojant silicio karbido prietaisų veikimą. Beveik visų SiC maitinimo įrenginių paruošimas yra pagrįstas aukštos kokybės SiC epitaksinėmis plokštelėmis. Epitaksinių sluoksnių gamyba yra svarbi plačios juostos puslaidininkių pramonės dalis.
Paskelbimo laikas: 2024-06-06