Ce este epitaxia?

Majoritatea inginerilor nu sunt familiarizați cuepitaxie, care joacă un rol important în fabricarea dispozitivelor semiconductoare.Epitaxiepoate fi utilizat în diferite produse cu cip și diferite produse au diferite tipuri de epitaxie, inclusivSi epitaxie, epitaxie SiC, epitaxie GaN, etc.

Ce este epitaxia?
Epitaxia este adesea numită „Epitaxy” în engleză. Cuvântul provine din cuvintele grecești „epi” (însemnând „de sus”) și „taxis” (însemnând „aranjament”). După cum sugerează și numele, înseamnă aranjarea ordonată deasupra unui obiect. Procesul de epitaxie este de a depune un strat subțire de un singur cristal pe un substrat de un singur cristal. Acest strat monocristal nou depus se numește strat epitaxial.

Există două tipuri principale de epitaxie: homoepitaxiale și heteroepitaxiale. Homoepitaxial se referă la creșterea aceluiași material pe același tip de substrat. Stratul epitaxial și substratul au exact aceeași structură de rețea. Heteroepitaxia este creșterea unui alt material pe un substrat al unui material. În acest caz, structura rețelei a stratului de cristal crescut epitaxial și substratul pot fi diferite. Ce sunt monocristalele și policristaline?
În semiconductori, auzim adesea termenii siliciu monocristalin și siliciu policristalin. De ce unele siliciu sunt numite monocristale, iar unele siliciu numite policristaline?

Monocristal: Dispunerea rețelei este continuă și neschimbată, fără granițe, adică întregul cristal este compus dintr-o singură rețea cu orientare cristalină consistentă. Policristalin: Policristalinul este compus din multe granule mici, fiecare dintre ele fiind un singur cristal, iar orientările lor sunt aleatorii unul față de celălalt. Aceste boabe sunt separate prin granițe de cereale. Costul de producție al materialelor policristaline este mai mic decât cel al monocristalelor, astfel încât acestea sunt încă utile în unele aplicații. Unde va fi implicat procesul epitaxial?
În fabricarea circuitelor integrate pe bază de siliciu, procesul epitaxial este utilizat pe scară largă. De exemplu, epitaxia de siliciu este utilizată pentru a crește un strat de siliciu pur și fin controlat pe un substrat de siliciu, ceea ce este extrem de important pentru fabricarea de circuite integrate avansate. În plus, în dispozitivele de putere, SiC și GaN sunt două materiale semiconductoare cu bandă interzisă largă utilizate în mod obișnuit, cu capabilități excelente de manipulare a puterii. Aceste materiale sunt de obicei crescute pe siliciu sau alte substraturi prin epitaxie. În comunicarea cuantică, biții cuantici bazați pe semiconductori folosesc de obicei structuri epitaxiale de siliciu germaniu. etc.

Metode de creștere epitaxială?

Trei metode de epitaxie a semiconductoarelor utilizate în mod obișnuit:

Epitaxia fasciculului molecular (MBE): Epitaxia fasciculului molecular) este o tehnologie de creștere epitaxială semiconductoare realizată în condiții de vid ultra-înalt. În această tehnologie, materialul sursă este evaporat sub formă de atomi sau fascicule moleculare și apoi depus pe un substrat cristalin. MBE este o tehnologie de creștere a filmului subțire semiconductor foarte precisă și controlabilă, care poate controla cu precizie grosimea materialului depus la nivel atomic.

CVD organic metalic (MOCVD): În procesul MOCVD, metalele organice și gazele hidrură care conțin elementele necesare sunt furnizate substratului la o temperatură adecvată, iar materialele semiconductoare necesare sunt generate prin reacții chimice și depuse pe substrat, în timp ce restul compușii și produșii de reacție sunt evacuați.

Epitaxia în fază de vapori (VPE): Epitaxia în fază de vapori este o tehnologie importantă utilizată în mod obișnuit în producția de dispozitive semiconductoare. Principiul său de bază este de a transporta vaporii unei singure substanțe sau compus într-un gaz purtător și de a depune cristale pe un substrat prin reacții chimice.