V procese prípravy plátku existujú dve základné väzby: jedným je príprava substrátu a druhým je implementácia epitaxného procesu. Substrát, doštička starostlivo vyrobená z polovodičového monokryštálového materiálu, môže byť priamo vložená do procesu výroby doštičky ako základ na výrobu polovodičových zariadení, alebo môže byť ďalej vylepšená pomocou epitaxných procesov.
Čo je teda denotácia? Stručne povedané, epitaxia je rast novej vrstvy monokryštálu na monokryštálovom substráte, ktorý bol jemne spracovaný (rezanie, brúsenie, leštenie atď.). Táto nová monokryštálová vrstva a substrát môžu byť vyrobené z rovnakého materiálu alebo rôznych materiálov, takže je možné podľa potreby dosiahnuť homogénny alebo heteroepitaxiálny rast. Pretože novovyrastená vrstva monokryštálu sa bude rozširovať podľa kryštálovej fázy substrátu, nazýva sa to epitaxná vrstva. Jeho hrúbka je vo všeobecnosti len niekoľko mikrónov. Ak vezmeme ako príklad kremík, epitaxný rast kremíka je rast vrstvy kremíka s rovnakou orientáciou kryštálov ako substrát, s regulovateľným odporom a hrúbkou, na substráte z monokryštálov kremíka so špecifickou orientáciou kryštálov. Vrstva kremíkového monokryštálu s dokonalou mriežkovou štruktúrou. Keď epitaxná vrstva rastie na substráte, celok sa nazýva epitaxiálny plátok.
Pre tradičný priemysel kremíkových polovodičov bude výroba vysokofrekvenčných a vysokovýkonných zariadení priamo na kremíkových doštičkách narážať na určité technické ťažkosti. Napríklad požiadavky na vysoké prierazné napätie, malý sériový odpor a malý pokles saturačného napätia v oblasti kolektora je ťažké dosiahnuť. Zavedenie technológie epitaxie tieto problémy šikovne rieši. Riešením je pestovanie epitaxnej vrstvy s vysokým odporom na silikónovom substráte s nízkym odporom a potom výroba zariadení na epitaxnej vrstve s vysokým odporom. Týmto spôsobom vysokoodporová epitaxná vrstva poskytuje vysoké prierazné napätie pre zariadenie, zatiaľ čo nízkoodporový substrát znižuje odpor substrátu, čím sa znižuje saturačný pokles napätia, čím sa dosahuje vysoké prierazné napätie a malá rovnováha medzi odporom a malý pokles napätia.
Okrem toho boli tiež značne vyvinuté technológie epitaxie, ako je epitaxia v plynnej fáze a epitaxia v kvapalnej fáze GaAs a iných III-V, II-VI a iných molekulárnych zlúčenín polovodičových materiálov a stali sa základom pre väčšinu mikrovlnných zariadení, optoelektronických zariadení a energie. zariadení. Novou oblasťou výskumu polovodičov sa stali nevyhnutné procesné technológie pre výrobu, najmä úspešná aplikácia technológie molekulárneho lúča a kovovo-organickej parnej fázy v tenkých vrstvách, supermriežkach, kvantových jamách, napätých supermriežkach a tenkovrstvovej epitaxii na atómovej úrovni. Vývoj projektu „Energy Belt Project“ položil pevný základ.
Čo sa týka polovodičových súčiastok tretej generácie, takmer všetky takéto polovodičové súčiastky sú vyrobené na epitaxiálnej vrstve a samotná doštička z karbidu kremíka slúži len ako substrát. Hrúbka epitaxného materiálu SiC, koncentrácia nosiča pozadia a ďalšie parametre priamo určujú rôzne elektrické vlastnosti zariadení SiC. Zariadenia z karbidu kremíka pre vysokonapäťové aplikácie kladú nové požiadavky na parametre, ako je hrúbka epitaxných materiálov a koncentrácia nosiča pozadia. Preto epitaxná technológia karbidu kremíka zohráva rozhodujúcu úlohu pri plnom využití výkonu zariadení z karbidu kremíka. Príprava takmer všetkých SiC napájacích zariadení je založená na vysokokvalitných SiC epitaxných doštičkách. Výroba epitaxných vrstiev je dôležitou súčasťou širokopásmového polovodičového priemyslu.
Čas odoslania: máj-06-2024