Epitaxný rast je technológia, ktorá pestuje vrstvu jediného kryštálu na substráte s jedným kryštálom (substrát) s rovnakou orientáciou kryštálov ako substrát, ako keby sa pôvodný kryštál rozšíril smerom von.Táto novo narastená monokryštálová vrstva sa môže líšiť od substrátu, pokiaľ ide o typ vodivosti, merný odpor atď., a môže pestovať viacvrstvové monokryštály s rôznymi hrúbkami a rôznymi požiadavkami, čím sa výrazne zlepšuje flexibilita dizajnu zariadenia a výkonu zariadenia.Okrem toho sa epitaxný proces široko používa aj v technológii izolácie PN prechodov v integrovaných obvodoch a pri zlepšovaní kvality materiálu vo veľkých integrovaných obvodoch.
Klasifikácia epitaxie je založená hlavne na rôznom chemickom zložení substrátu a epitaxnej vrstvy a na rôznych rastových metódach.
Podľa rôznych chemických zložení možno epitaxný rast rozdeliť do dvoch typov:
1. Homoepitaxná: V tomto prípade má epitaxná vrstva rovnaké chemické zloženie ako substrát.Napríklad kremíkové epitaxné vrstvy sa pestujú priamo na kremíkových substrátoch.
2. Heteroepitaxia: Chemické zloženie epitaxnej vrstvy je odlišné od zloženia substrátu.Napríklad epitaxná vrstva nitridu gália sa pestuje na zafírovom substráte.
Podľa rôznych metód rastu možno technológiu epitaxného rastu rozdeliť aj na rôzne typy:
1. Epitaxia molekulárneho lúča (MBE): Ide o technológiu pestovania tenkých vrstiev monokryštálov na monokryštálových substrátoch, ktorá sa dosahuje presnou reguláciou prietoku molekulárneho lúča a hustoty lúča v ultravysokom vákuu.
2. Kovovo-organické chemické vylučovanie z plynnej fázy (MOCVD): Táto technológia využíva kovovo-organické zlúčeniny a činidlá v plynnej fáze na vykonávanie chemických reakcií pri vysokých teplotách, aby sa vytvorili požadované tenké filmové materiály.Má široké uplatnenie pri príprave zložených polovodičových materiálov a zariadení.
3. Epitaxia v kvapalnej fáze (LPE): Pridaním kvapalného materiálu do monokryštálového substrátu a vykonaním tepelného spracovania pri určitej teplote kvapalný materiál kryštalizuje za vzniku filmu jediného kryštálu.Filmy pripravené touto technológiou sú mriežkovo prispôsobené substrátu a často sa používajú na prípravu zložených polovodičových materiálov a zariadení.
4. Epitaxia v parnej fáze (VPE): Využíva plynné reaktanty na vykonávanie chemických reakcií pri vysokých teplotách, aby sa vytvorili požadované tenké filmové materiály.Táto technológia je vhodná na prípravu veľkoplošných, vysokokvalitných monokryštálových filmov a vyniká najmä pri príprave zložených polovodičových materiálov a zariadení.
5. Epitaxia chemického lúča (CBE): Táto technológia využíva chemické lúče na rast monokryštálových filmov na monokryštálových substrátoch, čo sa dosahuje presným riadením rýchlosti toku chemického lúča a hustoty lúča.Má široké uplatnenie pri príprave vysokokvalitných monokryštálových tenkých vrstiev.
6. Epitaxia atómovej vrstvy (ALE): Pomocou technológie nanášania atómovej vrstvy sa požadované tenké filmové materiály nanášajú vrstvu po vrstve na monokryštálový substrát.Táto technológia dokáže pripraviť veľkoplošné, vysokokvalitné monokryštálové filmy a často sa používa na prípravu zložených polovodičových materiálov a zariadení.
7. Epitaxia horúcej steny (HWE): Prostredníctvom vysokoteplotného ohrevu sa plynné reaktanty ukladajú na monokryštálový substrát za vzniku filmu jediného kryštálu.Táto technológia je vhodná aj na prípravu veľkoplošných, kvalitných monokryštálových filmov a využíva sa najmä pri príprave zložených polovodičových materiálov a zariadení.
Čas odoslania: máj-06-2024