Hvað er epitaxy?

Flestir verkfræðingar kannast ekki viðepitaxy, sem gegnir mikilvægu hlutverki í framleiðslu á hálfleiðurum.Epitaxyhægt að nota í mismunandi flísvörur og mismunandi vörur hafa mismunandi gerðir af epitaxy, þar á meðalSi epitaxy, SiC epitaxy, GaN epitaxy, o.s.frv.

Hvað er epitaxy?
Epitaxy er oft kallað „Epitaxy“ á ensku. Orðið kemur frá grísku orðunum „epi“ (sem þýðir „fyrir ofan“) og „leigubílar“ (sem þýðir „fyrirkomulag“). Eins og nafnið gefur til kynna þýðir það að raða snyrtilega ofan á hlut. Epitaxy ferlið er að setja þunnt eins kristallalag á eins kristalla undirlag. Þetta nýútfellda einkristallalag er kallað epitaxial lag.

Það eru tvær megingerðir epitaxia: homoepitaxial og heteroepitaxial. Homoepitaxial vísar til að rækta sama efni á sömu tegund af undirlagi. Þekjulagið og undirlagið hafa nákvæmlega sömu grindarbyggingu. Heteroepitaxy er vöxtur annars efnis á undirlagi eins efnis. Í þessu tilviki getur grindarbygging hins epitaxiale vaxna kristallags og undirlagsins verið mismunandi. Hvað eru einkristallar og fjölkristallaðir?
Í hálfleiðurum heyrum við oft hugtökin einkristalkísill og fjölkristallaður sílikon. Af hverju kallast einhver kísill einkristallar og einhver kísill kallaður fjölkristallaður?

Einkristall: Grindaraðsetningin er samfelld og óbreytt, án kornamarka, það er að segja að allur kristallinn er samsettur úr einni grind með stöðugri kristalstefnu. Fjölkristallað: Fjölkristallað er samsett úr mörgum litlum kornum, sem hvert um sig er einn kristall, og stefnur þeirra eru tilviljanakenndar með tilliti til hvers annars. Þessi korn eru aðskilin með kornmörkum. Framleiðslukostnaður fjölkristallaðra efna er lægri en einkristalla, svo þau eru enn gagnleg í sumum forritum. Hvar mun epitaxial ferlið koma við sögu?
Við framleiðslu á samþættum hringrásum sem byggja á sílikon er epitaxial ferlið mikið notað. Til dæmis er sílikonepitaxy notað til að rækta hreint og fínstýrt sílikonlag á sílikon undirlag, sem er afar mikilvægt fyrir framleiðslu á háþróuðum samþættum hringrásum. Að auki, í aflbúnaði, eru SiC og GaN tvö algengt hálfleiðaraefni með breitt bandbil með framúrskarandi aflhöndlunargetu. Þessi efni eru venjulega ræktuð á sílikoni eða öðru hvarfefni í gegnum epitaxy. Í skammtasamskiptum nota skammtabitar sem byggjast á hálfleiðurum venjulega kísilgermanium epitaxial uppbyggingu. O.s.frv.

Aðferðir við epitaxial vöxt?

Þrjár algengar aðferðir við hálfleiðara-eitrun:

Molecular beam epitaxy (MBE): Molecular geisla epitaxy) er hálfleiðara epitaxial vaxtartækni sem framkvæmd er við mjög hátt lofttæmisskilyrði. Í þessari tækni er upprunaefnið gufað upp í formi atóma eða sameindageisla og síðan sett á kristallað undirlag. MBE er mjög nákvæm og stýranleg hálfleiðara þunnfilmuvaxtartækni sem getur nákvæmlega stjórnað þykkt efnisins sem er útsett á atómstigi.

Metal lífræn CVD (MOCVD): Í MOCVD ferlinu er lífrænum málmum og hýdríðlofttegundum sem innihalda nauðsynleg frumefni veitt undirlaginu við viðeigandi hitastig og nauðsynleg hálfleiðaraefni eru mynduð með efnahvörfum og sett á undirlagið, en eftirstöðvarnar efnasambönd og hvarfefni eru losuð.

Vapor Phase Epitaxy (VPE): Vapor Phase Epitaxy er mikilvæg tækni sem almennt er notuð við framleiðslu á hálfleiðara tækjum. Grundvallarregla þess er að flytja gufu eins efnis eða efnasambands í burðargasi og setja kristalla á undirlag með efnahvörfum.