Ahoana no ahafahan'ny sosona epitaxial manampy ny fitaovana semiconductor?

Ny niavian'ny anarana epitaxial wafer

Voalohany, andeha holazaina ny hevitra kely iray: ny fanomanana ny wafer dia misy rohy roa lehibe: ny fanomanana substrate sy ny fizotran'ny epitaxial. Ny substrate dia wafer vita amin'ny fitaovana kristaly tokana semiconductor. Ny substrate dia afaka miditra mivantana amin'ny fizotran'ny famokarana wafer mba hamokarana fitaovana semiconductor, na azo karakaraina amin'ny fizotran'ny epitaxial mba hamokarana wafers epitaxial. Ny epitaxy dia manondro ny dingan'ny fitomboan'ny kristaly tokana vaovao amin'ny substrate kristaly iray izay nokarakaraina tsara tamin'ny fanapahana, fikosoham-bary, famolahana, sns. Ny kristaly tokana vaovao dia mety ho fitaovana mitovy amin'ny substrate, na mety ho a fitaovana samy hafa (homogeneous) epitaxy na heteroepitaxy). Satria ny sosona kristaly tokana vaovao dia miitatra sy mitombo araka ny dingana kristaly ny substrate, dia antsoina hoe epitaxial sosona (ny hateviny dia matetika microns vitsivitsy, maka silisiôma ho ohatra: ny dikan'ny silisiôma epitaxial fitomboana dia amin'ny silisiôla tokana. substrate kristaly miaraka amin'ny orientation kristaly iray Soson'ny kristaly manana fahamendrehana tsara amin'ny firafitry ny lattice sy ny fanoherana sy ny hateviny samihafa miaraka amin'ny orientation kristaly amin'ny fampitomboana ny substrate), ary ny substrate miaraka amin'ny substrate. Ny sosona epitaxial dia antsoina hoe epitaxial wafer (epitaxial wafer = epitaxial layer + substrate). Rehefa vita amin'ny sosona epitaxial ilay fitaovana dia antsoina hoe epitaxy positive izany. Raha vita amin'ny substrate ilay fitaovana, dia antsoina hoe reverse epitaxy izany. Amin'izao fotoana izao, ny sosona epitaxial ihany no mitana anjara toerana fanohanana.

Wafer voapoizina

Fomba fitomboana epitaxial

Molecular beam epitaxy (MBE): Izy io dia teknolojia fitomboan'ny epitaxial semiconductor vita amin'ny toe-javatra banga avo indrindra. Amin'ity teknika ity, ny akora loharano dia etona amin'ny endrika atôma na molekiola ary avy eo apetraka amin'ny substrate kristaly. MBE dia tena marina sy azo fehezina semiconductor manify fitomboan'ny teknolojia izay afaka mifehy tsara ny hatevin'ny napetraka ny fitaovana amin'ny atomika ambaratonga.
Metal organic CVD (MOCVD): Ao amin'ny dingana MOCVD, metaly organika sy entona hydride N misy ny singa ilaina dia omena ny substrate amin'ny mari-pana mety, mandalo fanehoan-kevitra simika hamokatra ny fitaovana semiconductor ilaina, ary apetraka amin'ny substrate. ary ny sisa tavela sy ny vokatra fanehoan-kevitra dia esorina.
Vapor phase epitaxy (VPE): Vapor phase epitaxy dia teknolojia manan-danja ampiasaina matetika amin'ny famokarana fitaovana semiconductor. Ny fitsipika fototra dia ny fitaterana ny entona misy akora simika na fitambarana ao anaty entona mitondra, ary mametraka kristaly eo amin'ny substrate amin'ny alàlan'ny fanehoan-kevitra simika.

Inona no olana mamaha ny fizotran'ny epitaxy?

Ny fitaovana kristaly tokana ihany no tsy mahafeno ny filàna mitombo amin'ny famokarana fitaovana semiconductor isan-karazany. Noho izany, ny fitomboan'ny epitaxial, ny teknolojia fitomboana ara-nofo kristaly tokana manify, dia novolavolaina tamin'ny faran'ny taona 1959. Inona àry no anjara biriky manokana ananan'ny teknolojia epitaxy amin'ny fandrosoan'ny fitaovana?

Ho an'ny silisiôma, rehefa nanomboka ny teknolojia fitomboan'ny epitaxial silisiôma, dia tena fotoan-tsarotra tokoa ho an'ny famokarana silisiôma avo lenta sy transistors mahery vaika. Avy amin'ny fomba fijery ny transistor fitsipika, mba hahazoana matetika avo sy ny hery avo, ny fahatapahan'ny malefaka faritra mpanangona dia tsy maintsy ho ambony sy ny andian-dahatsoratra fanoherana dia tsy maintsy ho kely, izany hoe, ny saturation malefaka latsaka dia tsy maintsy ho kely. Ny voalohany dia mitaky ny fanoherana ny akora ao amin'ny faritra fanangonana dia tokony ho avo, raha ny faharoa kosa dia mitaky ny fanoherana ny fitaovana ao amin'ny faritra fanangonana dia tokony ho ambany. Mifanohitra ireo faritany roa ireo. Raha mihena ny hatevin'ny fitaovana ao amin'ny faritra mpanangom-bokatra mba hampihenana ny fanoherana ny andian-dahatsoratra, ny wafer silisiôma dia ho manify sy marefo loatra mba hokarakaraina. Raha mihena ny resistivity ny fitaovana, dia hanohitra ny fepetra voalohany. Na izany aza, nahomby ny fampandrosoana ny teknolojia epitaxial. namaha ity olana ity.

Vahaolana: Ampitomboy ny sosona epitaxial avo lenta amin'ny substrate tena mahatohitra, ary ataovy eo amin'ny sosona epitaxial ilay fitaovana. Ity sosona epitaxial avo lenta ity dia miantoka fa ny fantsona dia manana tosidra avo lenta, raha ny substrate ambany dia mampihena ihany koa ny fanoherana ny substrate, amin'izany dia mampihena ny fihenan'ny saturation, ka mamaha ny fifanoherana eo amin'ny roa tonta.

Ankoatr'izay, ny teknolojia epitaxy toy ny epitaxy phase etona sy ny epitaxy phase de liquide an'ny GaAs sy ny III-V, II-VI ary ny fitaovana semiconductor molekiola hafa dia novolavolaina ary nanjary fototry ny ankamaroan'ny fitaovana mikraoba, fitaovana optoelectronic, hery. Izy io dia teknolojia dingana tena ilaina amin'ny famokarana fitaovana, indrindra fa ny fampiharana mahomby amin'ny molekiolan'ny taratra molekiola sy ny teknolojia epitaxy dingana etona organika amin'ny sosona manify, superlattices, lavadrano quantum, superlattices voahenjana, ary epitaxy misy sosona atomika, izay dingana vaovao amin'ny fikarohana semiconductor. Nametraka fototra mafy orina ny fampivoarana ny “engineering fehikibo angovo” eo amin'ny sehatra.

Amin'ny fampiharana azo ampiharina, ny fitaovana semiconductor bandgap midadasika dia saika atao amin'ny sosona epitaxial, ary ny wafer karbida silisiôma ihany no miasa ho substrate. Noho izany, ny fanaraha-maso ny sosona epitaxial dia ampahany manan-danja amin'ny indostrian'ny semiconductor bandgap midadasika.

7 fahaiza-manao lehibe amin'ny teknolojia epitaxy

1. Avo (ambany) fanoherana epitaxial sosona azo epitaxially mitombo amin'ny ambany (avo) fanoherana substrates.
2. Ny sosona epitaxial karazana N (P) dia azo ambolena amin'ny karazana substrate P (N) mba hamoronana PN junction mivantana. Tsy misy olana amin'ny fanonerana rehefa mampiasa ny fomba diffusion mba hanaovana PN junction amin'ny substrate kristaly tokana.
3. Miaraka amin'ny teknolojia saron-tava, ny fitomboan'ny epitaxial mifantina dia atao any amin'ny faritra voatondro, mamorona fepetra ho an'ny famokarana circuits sy fitaovana misy rafitra manokana.
4. Ny karazana sy ny fifantohana amin'ny doping dia azo ovaina araka ny filana mandritra ny dingan'ny fitomboana epitaxial. Ny fiovan'ny fifantohana dia mety ho fiovana tampoka na fiovana miadana.
5. Afaka mitombo heterogène, multi-sosona, multi-component compounds ary ultra-manify sosona misy singa miovaova.
6. Ny fitomboan'ny epitaxial dia azo atao amin'ny mari-pana ambany kokoa noho ny fandoroana ny fitaovana, ny tahan'ny fitomboana dia azo fehezina, ary ny fitomboan'ny epitaxial amin'ny hatevin'ny atomika dia azo tratrarina.
7. Afaka mitombo fitaovana kristaly tokana tsy azo sintonina, toy ny GaN, sosona kristaly tokana amin'ny fitambarana tertiary sy quaternary, sns.