Što je epitaksija?

Većina inženjera nije upoznata sepitaksija, koji ima važnu ulogu u proizvodnji poluvodičkih uređaja.Epitaksijamože se koristiti u različitim proizvodima s čipovima, a različiti proizvodi imaju različite vrste epitaksije, uključujućiSi epitaksija, SiC epitaksija, GaN epitaksijaitd.

Što je epitaksija?
Epitaksija se na engleskom često naziva "Epitaksija". Riječ dolazi od grčkih riječi "epi" (što znači "iznad") i "taxis" (što znači "aranžman"). Kao što naziv sugerira, to znači uredno slaganje na vrhu predmeta. Proces epitaksije je taloženje tankog monokristalnog sloja na monokristalnu podlogu. Ovaj novotaloženi monokristalni sloj naziva se epitaksijalni sloj.

Postoje dvije glavne vrste epitaksije: homoepitaksijalna i heteroepitaksijalna. Homoepitaksijalno se odnosi na uzgoj istog materijala na istoj vrsti supstrata. Epitaksijalni sloj i supstrat imaju točno istu strukturu rešetke. Heteroepitaksija je rast drugog materijala na podlozi od jednog materijala. U tom slučaju, struktura rešetke epitaksijalno uzgojenog kristalnog sloja i supstrata može biti različita. Što su monokristali i polikristali?
U poluvodičima često čujemo izraze monokristalni silicij i polikristalni silicij. Zašto se neki silicij naziva monokristalima, a neki polikristalnim?

Monokristal: Raspored rešetki je kontinuiran i nepromijenjen, bez granica zrna, to jest, cijeli je kristal sastavljen od jedne rešetke s dosljednom kristalnom orijentacijom. Polikristalni: Polikristalni se sastoji od mnogo malih zrnaca, od kojih je svako jedan kristal, a njihova orijentacija je slučajna jedna u odnosu na drugu. Ta su zrna odvojena granicama zrna. Troškovi proizvodnje polikristalnih materijala niži su od troškova monokristala, tako da su još uvijek korisni u nekim primjenama. Gdje će biti uključen epitaksijalni proces?
U proizvodnji integriranih krugova temeljenih na siliciju, epitaksijalni postupak se široko koristi. Na primjer, silikonska epitaksija koristi se za uzgoj čistog i fino kontroliranog sloja silicija na silicijskoj podlozi, što je iznimno važno za proizvodnju naprednih integriranih sklopova. Osim toga, u energetskim uređajima, SiC i GaN su dva često korištena širokopojasna poluvodička materijala s izvrsnim mogućnostima upravljanja energijom. Ti se materijali obično uzgajaju na siliciju ili drugim supstratima epitaksijom. U kvantnoj komunikaciji, kvantni bitovi temeljeni na poluvodiču obično koriste epitaksijalne strukture silicij-germanija. itd.

Metode epitaksijskog rasta?

Tri najčešće korištene metode epitaksije poluvodiča:

Molecular beam epitaxy (MBE): Molecular beam epitaxy) je tehnologija epitaksijalnog rasta poluvodiča koja se izvodi u uvjetima ultra-visokog vakuuma. U ovoj tehnologiji, izvorni materijal se isparava u obliku atoma ili molekularnih snopova i zatim taloži na kristalnu podlogu. MBE je vrlo precizna i kontrolirana tehnologija rasta tankog filma poluvodiča koja može precizno kontrolirati debljinu nataloženog materijala na atomskoj razini.

Metalno organski CVD (MOCVD): U MOCVD procesu, organski metali i hidridni plinovi koji sadrže potrebne elemente dovode se u podlogu na odgovarajućoj temperaturi, a potrebni poluvodički materijali se generiraju kroz kemijske reakcije i talože na podlogu, dok preostali spojevi i produkti reakcije se ispuštaju.

Vapor Phase Epitaxy (VPE): Vapor Phase Epitaxy je važna tehnologija koja se obično koristi u proizvodnji poluvodičkih uređaja. Njegovo osnovno načelo je prijenos pare jedne tvari ili spoja u plinu nosaču i taloženje kristala na podlogu kroz kemijske reakcije.