Čo je epitaxia?

Väčšina inžinierov nepoznáepitaxia, ktorý hrá dôležitú úlohu pri výrobe polovodičových zariadení.Epitaxiamôžu byť použité v rôznych čipových produktoch a rôzne produkty majú rôzne typy epitaxie, vrátaneSi epitaxia, SiC epitaxia, GaN epitaxiaatď.

Čo je epitaxia?
Epitaxia sa v angličtine často nazýva „Epitaxy“. Slovo pochádza z gréckych slov "epi" (čo znamená "hore") a "taxis" (čo znamená "usporiadanie"). Ako už názov napovedá, znamená to úhľadne usporiadať na vrchole predmetu. Proces epitaxie spočíva v ukladaní tenkej vrstvy jediného kryštálu na substrát z jedného kryštálu. Táto novo uložená vrstva monokryštálu sa nazýva epitaxná vrstva.

Existujú dva hlavné typy epitaxie: homoepitaxia a heteroepitaxia. Homoepitaxia znamená pestovanie rovnakého materiálu na rovnakom type substrátu. Epitaxná vrstva a substrát majú presne rovnakú mriežkovú štruktúru. Heteroepitaxia je rast iného materiálu na substráte jedného materiálu. V tomto prípade môže byť mriežková štruktúra epitaxne narastenej kryštálovej vrstvy a substrátu odlišná. Čo sú monokryštály a polykryštalické?
V polovodičoch často počujeme termíny monokryštálový kremík a polykryštalický kremík. Prečo sa niektorý kremík nazýva monokryštály a iný kremík polykryštalický?

Monokryštál: Usporiadanie mriežky je spojité a nezmenené, bez hraníc zŕn, to znamená, že celý kryštál pozostáva z jedinej mriežky s konzistentnou orientáciou kryštálov. Polykryštalický: Polykryštalický sa skladá z mnohých malých zŕn, z ktorých každé je jediným kryštálom a ich orientácie sú navzájom náhodné. Tieto zrná sú oddelené hranicami zŕn. Výrobné náklady polykryštalických materiálov sú nižšie ako náklady na monokryštály, takže sú stále užitočné v niektorých aplikáciách. Kde bude epitaxný proces zahrnutý?
Pri výrobe integrovaných obvodov na báze kremíka sa široko používa epitaxný proces. Napríklad kremíková epitaxia sa používa na pestovanie čistej a jemne kontrolovanej kremíkovej vrstvy na kremíkovom substráte, čo je mimoriadne dôležité pre výrobu pokročilých integrovaných obvodov. Okrem toho v napájacích zariadeniach sú SiC a GaN dva bežne používané polovodičové materiály so širokým pásmovým odstupom s vynikajúcimi schopnosťami manipulácie s výkonom. Tieto materiály sa zvyčajne pestujú na kremíku alebo iných substrátoch prostredníctvom epitaxie. V kvantovej komunikácii používajú kvantové bity na báze polovodičov zvyčajne epitaxné štruktúry z kremíka germánia. atď.

Metódy epitaxného rastu?

Tri bežne používané metódy polovodičovej epitaxie:

Epitaxia molekulárneho lúča (MBE): Epitaxia molekulárneho lúča je technológia polovodičového epitaxného rastu vykonávaná v podmienkach ultra vysokého vákua. Pri tejto technológii sa zdrojový materiál odparuje vo forme atómov alebo molekulárnych lúčov a potom sa ukladá na kryštalický substrát. MBE je veľmi presná a kontrolovateľná technológia rastu polovodičových tenkých vrstiev, ktorá dokáže presne kontrolovať hrúbku naneseného materiálu na atómovej úrovni.

Organické kovy CVD (MOCVD): V procese MOCVD sa organické kovy a hydridové plyny obsahujúce požadované prvky privádzajú na substrát pri vhodnej teplote a požadované polovodičové materiály sa generujú chemickými reakciami a ukladajú sa na substrát, zatiaľ čo zvyšné zlúčeniny a reakčné produkty sa vypúšťajú.

Vapor Phase Epitaxy (VPE): Vapor Phase Epitaxy je dôležitá technológia bežne používaná pri výrobe polovodičových zariadení. Jeho základným princípom je transport pary jednej látky alebo zlúčeniny v nosnom plyne a ukladanie kryštálov na substrát prostredníctvom chemických reakcií.