ប្រភពដើមនៃឈ្មោះ wafer epitaxial
ជាដំបូង ចូរយើងនិយមប្រើគំនិតតូចមួយ៖ ការរៀបចំ wafer រួមមានតំណភ្ជាប់សំខាន់ៗចំនួនពីរ៖ ការរៀបចំស្រទាប់ខាងក្រោម និងដំណើរការ epitaxial ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមគឺជា wafer ធ្វើពីវត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់តែមួយ semiconductor ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមអាចចូលទៅក្នុងដំណើរការផលិត wafer ដោយផ្ទាល់ដើម្បីផលិតឧបករណ៍ semiconductor ឬវាអាចត្រូវបានដំណើរការដោយដំណើរការ epitaxial ដើម្បីផលិត wafers epitaxial ។ Epitaxy សំដៅលើដំណើរការនៃការរីកលូតលាស់ស្រទាប់ថ្មីនៃគ្រីស្តាល់តែមួយនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់តែមួយដែលត្រូវបានដំណើរការយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នដោយការកាត់ កិន ប៉ូលា។ល។ សម្ភារៈផ្សេងគ្នា (ដូចគ្នា) epitaxy ឬ heteroepitaxy) ។ ដោយសារតែស្រទាប់គ្រីស្តាល់តែមួយថ្មីលាតសន្ធឹង និងលូតលាស់ទៅតាមដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម វាត្រូវបានគេហៅថាស្រទាប់អេពីតាស៊ីល (ជាធម្មតាកម្រាស់គឺពីរបីមីក្រុដ ដោយយកស៊ីលីកុនជាឧទាហរណ៍៖ អត្ថន័យនៃការលូតលាស់នៃស៊ីលីកុន epitaxial គឺស្ថិតនៅលើស៊ីលីកុនតែមួយ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់ជាមួយនឹងការតំរង់ទិសគ្រីស្តាល់ជាក់លាក់មួយ ស្រទាប់នៃគ្រីស្តាល់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើល្អ និងភាពធន់ និងកម្រាស់ខុសៗគ្នាជាមួយនឹងទិសគ្រីស្តាល់ដូចគ្នាទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានដាំដុះ) និង។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានស្រទាប់ epitaxial ត្រូវបានគេហៅថា wafer epitaxial (epitaxial wafer = ស្រទាប់ epitaxial + ស្រទាប់ខាងក្រោម) ។ នៅពេលដែលឧបករណ៍នេះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ epitaxy វាត្រូវបានគេហៅថា epitaxy វិជ្ជមាន។ ប្រសិនបើឧបករណ៍ត្រូវបានផលិតនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមវាត្រូវបានគេហៅថា epitaxy បញ្ច្រាស។ នៅពេលនេះស្រទាប់ epitaxial ដើរតួនាទីគាំទ្រប៉ុណ្ណោះ។
ម្សៅ wafer ប៉ូឡូញ
វិធីសាស្រ្តលូតលាស់ Epitaxial
Molecular Beam epitaxy (MBE)៖ វាគឺជាបច្ចេកវិទ្យាការលូតលាស់នៃអេពីតាស៊ីសៀ ដែលធ្វើឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌខ្វះចន្លោះខ្ពស់។ នៅក្នុងបច្ចេកទេសនេះ សម្ភារៈប្រភពត្រូវបានហួតក្នុងទម្រង់ជាធ្នឹមនៃអាតូម ឬម៉ូលេគុល ហើយបន្ទាប់មកដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់។ MBE គឺជាបច្ចេកវិទ្យាលូតលាស់នៃខ្សែភាពយន្តស្តើង semiconductor ដ៏ជាក់លាក់ និងអាចគ្រប់គ្រងបាន ដែលអាចគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់នូវកម្រាស់នៃវត្ថុធាតុដែលបានដាក់នៅកម្រិតអាតូមិច។
សរីរាង្គលោហធាតុ CVD (MOCVD)៖ នៅក្នុងដំណើរការ MOCVD លោហៈសរីរាង្គ និងឧស្ម័ន hydride N ឧស្ម័នដែលមានធាតុដែលត្រូវការត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅស្រទាប់ខាងក្រោមនៅសីតុណ្ហភាពសមស្រប ឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មគីមីដើម្បីបង្កើតសម្ភារៈ semiconductor ដែលត្រូវការ ហើយត្រូវបានដាក់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ on ខណៈពេលដែលសមាសធាតុ និងផលិតផលប្រតិកម្មដែលនៅសល់ត្រូវបានរំសាយចេញ។
Vapor phase epitaxy (VPE): Vapor phase epitaxy គឺជាបច្ចេកវិទ្យាដ៏សំខាន់មួយដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅក្នុងការផលិតឧបករណ៍ semiconductor ។ គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានគឺដឹកជញ្ជូនចំហាយនៃសារធាតុឬសមាសធាតុនៅក្នុងឧស្ម័នដឹកជញ្ជូន ហើយដាក់គ្រីស្តាល់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមតាមរយៈប្រតិកម្មគីមី។
តើដំណើរការ epitaxy ដោះស្រាយបញ្ហាអ្វីខ្លះ?
មានតែវត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់តែមួយដុំប៉ុណ្ណោះមិនអាចបំពេញតម្រូវការដែលកំពុងកើនឡើងនៃការផលិតឧបករណ៍ semiconductor ផ្សេងៗបានទេ។ ដូច្នេះ ការលូតលាស់របស់អេពីតាស៊ីល ដែលជាបច្ចេកវិទ្យាលូតលាស់សម្ភារៈគ្រីស្តាល់ស្រទាប់ស្តើងមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅចុងឆ្នាំ 1959។ ដូច្នេះតើបច្ចេកវិទ្យាអេពីតាស៊ីស៊ី មានការចូលរួមចំណែកជាក់លាក់អ្វីខ្លះចំពោះការរីកចម្រើននៃវត្ថុធាតុដើម?
សម្រាប់ស៊ីលីកុន នៅពេលដែលបច្ចេកវិជ្ជាលូតលាស់របស់ស៊ីលីកុន epitaxial បានចាប់ផ្តើម វាគឺជាពេលវេលាដ៏លំបាកមួយសម្រាប់ការផលិតស៊ីលីកុនត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ និងថាមពលខ្ពស់។ តាមទស្សនៈនៃគោលការណ៍ត្រង់ស៊ីស្ទ័រដើម្បីទទួលបានប្រេកង់ខ្ពស់និងថាមពលខ្ពស់វ៉ុលបំបែកនៃតំបន់ប្រមូលត្រូវតែខ្ពស់ហើយភាពធន់នៃស៊េរីត្រូវតែតូចពោលគឺការធ្លាក់ចុះតង់ស្យុងតិត្ថិភាពត្រូវតែតូច។ អតីតទាមទារថាភាពធន់នៃសម្ភារៈនៅក្នុងតំបន់ប្រមូលគួរតែខ្ពស់ ខណៈពេលដែលកត្តាក្រោយទាមទារឱ្យភាពធន់នៃសម្ភារៈនៅក្នុងតំបន់ប្រមូលគួរតែមានកម្រិតទាប។ ខេត្តទាំងពីរមានភាពផ្ទុយគ្នាទៅវិញទៅមក។ ប្រសិនបើកម្រាស់នៃសម្ភារៈនៅក្នុងតំបន់ប្រមូលត្រូវបានកាត់បន្ថយដើម្បីកាត់បន្ថយភាពធន់នៃស៊េរីនោះ wafer ស៊ីលីកុននឹងស្តើងពេកហើយងាយនឹងដំណើរការ។ ប្រសិនបើភាពធន់នៃសម្ភារៈត្រូវបានកាត់បន្ថយវានឹងផ្ទុយនឹងតម្រូវការដំបូង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាអេពីតូស៊ីលបានទទួលជោគជ័យ។ បានដោះស្រាយការលំបាកនេះ។
ដំណោះស្រាយ៖ បង្កើតស្រទាប់អេពីតាស៊ីលដែលមានភាពធន់ខ្ពស់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានភាពធន់ទ្រាំទាបបំផុត ហើយធ្វើឱ្យឧបករណ៍នៅលើស្រទាប់អេពីតាស៊ីសៀ។ ស្រទាប់ epitaxial ធន់ទ្រាំខ្ពស់នេះធានាថាបំពង់មានវ៉ុលបំបែកខ្ពស់ខណៈស្រទាប់ខាងក្រោមធន់ទ្រាំទាបក៏កាត់បន្ថយភាពធន់របស់ស្រទាប់ខាងក្រោមដែរ ដោយហេតុនេះនឹងកាត់បន្ថយការធ្លាក់ចុះតង់ស្យុងតិត្ថិភាព ដោយហេតុនេះអាចដោះស្រាយភាពផ្ទុយគ្នារវាងស្រទាប់ទាំងពីរ។
លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យាអេពីតាស៊ី ដូចជាអេពីតាស៊ីដំណាក់កាលចំហាយ និងអេពីតាស៊ីដំណាក់កាលរាវនៃ GaAs និង III-V, II-VI និងវត្ថុធាតុ semiconductor សមាសធាតុម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតក៏ត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងខ្លាំង ហើយបានក្លាយជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ឧបករណ៍មីក្រូវ៉េវភាគច្រើន ឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិច ថាមពល។ វាគឺជាបច្ចេកវិជ្ជាដំណើរការដែលមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ ជាពិសេសការអនុវត្តន៍ប្រកបដោយជោគជ័យនៃធ្នឹមម៉ូលេគុល និងបច្ចេកវិទ្យាដំណាក់កាលស្រូបចំហាយនៃសារធាតុសរីរាង្គលោហៈនៅក្នុងស្រទាប់ស្តើង។ superlattices, quantum wells, strained superlattices, and atomic-level thin-layer epitaxy, ដែលជាជំហានថ្មីក្នុងការស្រាវជ្រាវ semiconductor ។ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃ "វិស្វកម្មខ្សែក្រវាត់ថាមពល" នៅក្នុងវិស័យនេះបានដាក់គ្រឹះដ៏រឹងមាំ។
នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ឧបករណ៍ semiconductor bandgap ធំទូលាយស្ទើរតែតែងតែត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ epitaxial ហើយ silicon carbide wafer ខ្លួនវាគ្រាន់តែជាស្រទាប់ខាងក្រោមប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះការគ្រប់គ្រងនៃស្រទាប់ epitaxial គឺជាផ្នែកមួយដ៏សំខាន់នៃឧស្សាហកម្ម semiconductor bandgap ធំទូលាយ។
ជំនាញសំខាន់ៗចំនួន 7 នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអេពីតាស៊ី
1. ស្រទាប់ epitaxial ធន់ទ្រាំខ្ពស់ (ទាប) អាចត្រូវបានដាំដុះ epitaxially នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមធន់ទ្រាំនឹងទាប (ខ្ពស់) ។
2. ស្រទាប់ epitaxial ប្រភេទ N (P) អាចត្រូវបានដាំដុះ epitaxially នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមប្រភេទ P (N) ដើម្បីបង្កើតជាប្រសព្វ PN ដោយផ្ទាល់។ មិនមានបញ្ហាសំណងទេនៅពេលប្រើវិធីផ្សព្វផ្សាយដើម្បីបង្កើតប្រសព្វ PN នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់តែមួយ។
3. រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យារបាំង, កំណើន epitaxial ជ្រើសរើសត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងតំបន់ដែលបានកំណត់, បង្កើតលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នានិងឧបករណ៍ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធពិសេស។
4. ប្រភេទ និងកំហាប់នៃសារធាតុ doping អាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅតាមតម្រូវការក្នុងកំឡុងដំណើរការលូតលាស់នៃ epitaxial ។ ការផ្លាស់ប្តូរនៃការផ្តោតអារម្មណ៍អាចជាការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗឬការផ្លាស់ប្តូរយឺត។
5. វាអាចដុះលូតលាស់មិនស្មើគ្នា ពហុស្រទាប់ ពហុសមាសធាតុ និងស្រទាប់ស្តើងជ្រុល ដែលមានសមាសធាតុអថេរ។
6. ការលូតលាស់ epitaxial អាចត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពទាបជាងចំណុចរលាយនៃសម្ភារៈ អត្រាកំណើនអាចគ្រប់គ្រងបាន ហើយការលូតលាស់ epitaxial នៃកម្រាស់កម្រិតអាតូមអាចសម្រេចបាន។
7. វាអាចដុះលូតលាស់វត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមិនអាចទាញបាន ដូចជា GaN ស្រទាប់គ្រីស្តាល់តែមួយនៃសមាសធាតុទីបី និង quaternary ជាដើម។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ឧសភា-១៣-២០២៤