La origino de la nomo epitaksa oblato
Unue, ni popularigu malgrandan koncepton: oblata preparado inkluzivas du ĉefajn ligilojn: substrata preparado kaj epitaksia procezo. La substrato estas oblato farita el duonkondukta unukristala materialo. La substrato povas rekte eniri la procezon de fabrikado de oblatoj por produkti duonkonduktajn aparatojn, aŭ ĝi povas esti prilaborita per epitaksiaj procezoj por produkti epitaksiajn oblatojn. Epitaksio rilatas al la procezo kreskigi novan tavolon de ununura kristalo sur ununura kristala substrato kiu estis zorge prilaborita per tranĉado, muelado, polurado, ktp. La nova ununura kristalo povas esti la sama materialo kiel la substrato, aŭ ĝi povas esti malsama materialo (homogena) epitaksio aŭ heteroepitaksio). Ĉar la nova unukristala tavolo etendiĝas kaj kreskas laŭ la kristala fazo de la substrato, ĝi nomiĝas epitaksia tavolo (la dikeco estas kutime kelkaj mikronoj, prenante silicion kiel ekzemplon: la signifo de silicia epitaksia kresko estas sur silicia unuopaĵo. kristala substrato kun certa kristala orientiĝo Tavolo de kristalo kun bona krada strukturo integreco kaj malsama resistiveco kaj dikeco kun la sama kristalo. orientiĝo kiam la substrato estas kreskigita), kaj la substrato kun la epitaksia tavolo estas nomita epitaksia oblato (epitaksia oblato = epitaksia tavolo + substrato). Kiam la aparato estas farita sur la epitaksia tavolo, ĝi estas nomita pozitiva epitaksio. Se la aparato estas farita sur la substrato, ĝi nomiĝas inversa epitaksio. En ĉi tiu tempo, la epitaksia tavolo nur ludas apogan rolon.
Polurita oblato
Epitaksiaj kreskmetodoj
Molekula fasko epitaksio (MBE): Ĝi estas duonkondukta epitaksia kreskoteknologio farita sub ultra-altaj vakukondiĉoj. En ĉi tiu tekniko, fontomaterialo estas vaporigita en la formo de trabo de atomoj aŭ molekuloj kaj tiam deponita sur kristala substrato. MBE estas tre preciza kaj kontrolebla duonkonduktaĵo maldika filmo kresko teknologio kiu povas precize kontroli la dikecon de deponita materialo ĉe la atomnivelo.
Metal organika CVD (MOCVD): En la MOCVD-procezo, organika metalo kaj hidridgaso N-gaso enhavanta la postulatajn elementojn estas liveritaj al la substrato ĉe taŭga temperaturo, spertas kemian reagon por generi la postulatan duonkonduktaĵon, kaj estas deponitaj sur la substrato. on, dum la ceteraj kunmetaĵoj kaj reagproduktoj estas eligitaj.
Vaporfaza epitaksio (VPE): Vaporfaza epitaksio estas grava teknologio ofte uzata en la produktado de duonkonduktaĵoj. La baza principo estas transporti la vaporon de elementaj substancoj aŭ kunmetaĵoj en portanta gaso, kaj deponi kristalojn sur la substrato per kemiaj reakcioj.
Kiajn problemojn la epitaksia procezo solvas?
Nur pograndaj unukristalaj materialoj ne povas plenumi la kreskantajn bezonojn de fabrikado de diversaj duonkonduktaĵoj. Tial epitaksia kresko, maldiktavola unukristala materiala kreskteknologio, estis evoluigita fine de 1959. Do kian specifan kontribuon havas epitaksia teknologio al la progresado de materialoj?
Por silicio, kiam komenciĝis la teknologio de silicia epitaksia kresko, vere estis malfacila tempo por la produktado de siliciaj altfrekvencaj kaj altpotencaj transistoroj. El la perspektivo de transistoraj principoj, por akiri altfrekvencon kaj altan potencon, la paneotensio de la kolektanta areo devas esti alta kaj la seriorezisto devas esti malgranda, tio estas, la satura tensiofalo devas esti malgranda. La unua postulas ke la resistiveco de la materialo en la kolekta areo estu alta, dum la lasta postulas ke la resistiveco de la materialo en la kolekta areo estu malalta. La du provincoj estas kontraŭdiraj unu al la alia. Se la dikeco de la materialo en la kolektanta areo estas reduktita por redukti la serioreziston, la silicia oblato estos tro maldika kaj delikata por esti prilaborita. Se la resistiveco de la materialo estas reduktita, ĝi kontraŭdiras la unuan postulon. Tamen, la evoluo de epitaksia teknologio estis sukcesa. solvis ĉi tiun malfacilaĵon.
Solvo: Kresku alt-rezistivecan epitaksian tavolon sur ekstreme malalt-rezista substrato, kaj faru la aparaton sur la epitaxial tavolo. Ĉi tiu alt-rezistiveca epitaxial tavolo certigas, ke la tubo havas altan rompan tension, dum la malalta rezista substrato Ĝi ankaŭ reduktas la reziston de la substrato, tiel reduktante la satura tensiofalo, tiel solvante la kontraŭdiron inter la du.
Krome, epitaksioteknologioj kiel vaporfaza epitaksio kaj likva faza epitaksio de GaAs kaj aliaj III-V, II-VI kaj aliaj molekulaj kunmetitaj semikonduktaĵomaterialoj ankaŭ estis multe evoluigitaj kaj fariĝis la bazo por la plej multaj mikroondaj aparatoj, optoelektronikaj aparatoj, potenco. Ĝi estas nemalhavebla proceza teknologio por la produktado de aparatoj, precipe la sukcesa apliko de molekula fasko kaj metala organika vaporfaza epitaksia teknologio en maldikaj tavoloj, superretoj, kvantuma. putoj, streĉitaj superretoj, kaj atom-nivela maldiktavola epitaksio, kio estas nova paŝo en semikonduktaĵesplorado. La disvolviĝo de "energia zono-inĝenierado" en la kampo metis solidan fundamenton.
En praktikaj aplikoj, larĝaj bendinterspacaj semikonduktaĵaparatoj preskaŭ estas ĉiam faritaj sur la epitaksa tavolo, kaj la silicikarburoblato mem nur funkcias kiel la substrato. Tial, la kontrolo de la epitaksia tavolo estas grava parto de la larĝa bandgap duonkondukta industrio.
7 ĉefaj kapabloj en epitaksia teknologio
1. Altaj (malaltaj) rezistaj epitaksaj tavoloj povas esti epitaksie kreskigitaj sur malaltaj (altaj) rezistaj substratoj.
2. La N (P)-tipa epitaxial tavolo povas esti epitaksie kreskigita sur la P (N)-tipa substrato por formi PN-kruciĝon rekte. Ekzistas neniu kompensproblemo dum uzado de la difuzmetodo por fari PN-krucvojon sur ununura kristala substrato.
3. Kombinita kun maskoteknologio, selektema epitaxial kresko estas farita en difinitaj areoj, kreante kondiĉojn por la produktado de integraj cirkvitoj kaj aparatoj kun specialaj strukturoj.
4. La tipo kaj koncentriĝo de dopado povas esti ŝanĝitaj laŭ bezonoj dum la epitaksia kreskoprocezo. La ŝanĝo en koncentriĝo povas esti subita ŝanĝo aŭ malrapida ŝanĝo.
5. Ĝi povas kreski heterogenaj, plurtavolaj, multi-komponentaj komponaĵoj kaj ultra-maldikaj tavoloj kun ŝanĝiĝemaj komponantoj.
6. Epitaksia kresko povas esti farita je temperaturo pli malalta ol la fandpunkto de la materialo, la kreskorapideco estas kontrolebla, kaj epitaksia kresko de atom-nivela dikeco povas esti atingita.
7. Ĝi povas kreskigi unukristalajn materialojn, kiuj ne povas esti tiritaj, kiel GaN, unukristalajn tavolojn de terciaraj kaj kvaternaraj kunmetaĵoj, ktp.
Afiŝtempo: majo-13-2024