Creșterea epitaxială este o tehnologie care crește un singur strat de cristal pe un singur substrat de cristal (substrat) cu aceeași orientare a cristalului ca substratul, ca și cum cristalul original s-ar fi extins spre exterior.Acest strat de cristal unic nou crescut poate fi diferit de substrat în ceea ce privește tipul de conductivitate, rezistivitate etc. și poate crește cristale unice multistrat cu grosimi diferite și cerințe diferite, îmbunătățind astfel foarte mult flexibilitatea designului dispozitivului și performanța dispozitivului.În plus, procesul epitaxial este utilizat pe scară largă în tehnologia de izolare a joncțiunii PN în circuitele integrate și în îmbunătățirea calității materialelor în circuitele integrate la scară largă.
Clasificarea epitaxiei se bazează în principal pe diferitele compoziții chimice ale substratului și stratului epitaxial și pe diferitele metode de creștere.
În funcție de diferite compoziții chimice, creșterea epitaxială poate fi împărțită în două tipuri:
1. Homoepitaxial: În acest caz, stratul epitaxial are aceeași compoziție chimică ca și substratul.De exemplu, straturile epitaxiale de siliciu sunt crescute direct pe substraturi de siliciu.
2. Heteroepitaxia: Aici, compoziția chimică a stratului epitaxial este diferită de cea a substratului.De exemplu, un strat epitaxial de nitrură de galiu este crescut pe un substrat de safir.
Conform diferitelor metode de creștere, tehnologia de creștere epitaxială poate fi, de asemenea, împărțită în diferite tipuri:
1. Epitaxia fasciculului molecular (MBE): Aceasta este o tehnologie pentru creșterea filmelor subțiri monocristaline pe substraturi monocristaline, care se realizează prin controlul precis al debitului fasciculului molecular și al densității fasciculului în vid ultra-înalt.
2. Depunerea în vapori chimică metalo-organică (MOCVD): Această tehnologie folosește compuși metalo-organici și reactivi în fază gazoasă pentru a efectua reacții chimice la temperaturi ridicate pentru a genera materialele de peliculă subțire necesare.Are aplicații largi în prepararea materialelor și dispozitivelor semiconductoare compuse.
3. Epitaxie în fază lichidă (LPE): Adăugând material lichid la un substrat monocristal și efectuând un tratament termic la o anumită temperatură, materialul lichid cristalizează pentru a forma un singur film de cristal.Filmele preparate prin această tehnologie sunt potrivite în rețea cu substratul și sunt adesea folosite pentru a prepara materiale și dispozitive semiconductoare compuse.
4. Epitaxie în fază de vapori (VPE): Utilizează reactanți gazoși pentru a efectua reacții chimice la temperaturi ridicate pentru a genera materialele necesare în film subțire.Această tehnologie este potrivită pentru prepararea de filme monocristaline de înaltă calitate și este deosebit de remarcabilă în prepararea materialelor și dispozitivelor semiconductoare compuse.
5. Epitaxia fasciculului chimic (CBE): Această tehnologie folosește fascicule chimice pentru a crește filme monocristaline pe substraturi monocristaline, ceea ce se realizează prin controlul precis al debitului și densității fasciculului chimic.Are aplicații largi în prepararea peliculelor subțiri de un singur cristal de înaltă calitate.
6. Epitaxia stratului atomic (ALE): Utilizând tehnologia de depunere a stratului atomic, materialele de film subțire necesare sunt depuse strat cu strat pe un singur substrat de cristal.Această tehnologie poate pregăti pelicule monocristaline de înaltă calitate și este adesea folosită pentru a prepara materiale și dispozitive semiconductoare compuse.
7. Epitaxie cu perete fierbinte (HWE): Prin încălzire la temperatură înaltă, reactanții gazoși sunt depuși pe un substrat monocristal pentru a forma un singur film de cristal.Această tehnologie este, de asemenea, potrivită pentru prepararea de filme monocristaline de înaltă calitate și este utilizată în special la prepararea materialelor și dispozitivelor semiconductoare compuse.
Ora postării: mai-06-2024