Ipilẹṣẹ ti orukọ wafer epitaxial
Ni akọkọ, jẹ ki a ṣe agbero imọran kekere kan: igbaradi wafer pẹlu awọn ọna asopọ pataki meji: igbaradi sobusitireti ati ilana epitaxial. Sobusitireti jẹ wafer ti a ṣe ti awọn ohun elo gara-ẹyọ kan ti semikondokito. Sobusitireti le taara sinu ilana iṣelọpọ wafer lati ṣe awọn ẹrọ semikondokito, tabi o le ṣe ilọsiwaju nipasẹ awọn ilana apọju lati ṣe awọn wafers epitaxial. Apọju n tọka si ilana ti dagba Layer tuntun ti gara kan lori sobusitireti gara kan ti a ti ni ilọsiwaju daradara nipasẹ gige, lilọ, didan, bbl ohun elo ti o yatọ (isokan) epitaxy tabi heteroepitaxic). Nitori pe Layer kristali tuntun naa gbooro ati dagba ni ibamu si ipele kirisita ti sobusitireti, a pe ni Layer epitaxial (sisanra nigbagbogbo jẹ microns diẹ, mu ohun alumọni bi apẹẹrẹ: itumọ ti idagba epitaxial silikoni wa lori ohun alumọni ẹyọkan. Sobusitireti gara pẹlu iṣalaye gara kan pẹlu iduroṣinṣin ti o dara latissi ati sisanra pẹlu iṣalaye gara kanna bi sobusitireti ti dagba), ati sobusitireti pẹlu Layer epitaxial ni a pe ni wafer epitaxial (epitaxial wafer = epitaxial Layer + sobusitireti). Nigbati a ba ṣe ẹrọ naa lori Layer epitaxial, a pe ni epitaxy rere. Ti ẹrọ naa ba ṣe lori sobusitireti, a pe ni epitaxy yiyipada. Ni akoko yii, Layer epitaxial nikan ṣe ipa atilẹyin.
Wafer didan
Awọn ọna idagbasoke Epitaxial
Molecular beam epitaxy (MBE): O jẹ imọ-ẹrọ idagbasoke epitaxial semikondokito ti a ṣe labẹ awọn ipo igbale giga-giga. Ninu ilana yii, awọn ohun elo orisun jẹ gbigbe ni irisi tan ina ti awọn ọta tabi awọn moleku ati lẹhinna fi silẹ sori sobusitireti okuta. MBE jẹ kongẹ pupọ ati iṣakoso semikondokito tinrin imọ-ẹrọ idagbasoke fiimu ti o le ṣakoso ni deede sisanra ti ohun elo ti a fi silẹ ni ipele atomiki.
CVD Organic Organic (MOCVD): Ninu ilana MOCVD, irin Organic ati gaasi hydride N gaasi ti o ni awọn eroja ti o nilo ni a pese si sobusitireti ni iwọn otutu ti o yẹ, ṣe ifa kemikali lati ṣe agbekalẹ ohun elo semikondokito ti o nilo, ati pe o wa ni ipamọ lori sobusitireti. lori, nigba ti awọn ti o ku agbo ati lenu awọn ọja ti wa ni idasilẹ.
Vapor phase epitaxy (VPE): Vapor phase epitaxy jẹ imọ-ẹrọ pataki ti a lo ni iṣelọpọ ti awọn ẹrọ semikondokito. Ilana ipilẹ ni lati gbe oru ti awọn nkan ipilẹ tabi awọn agbo ogun ninu gaasi ti ngbe, ati awọn kirisita idogo lori sobusitireti nipasẹ awọn aati kemikali.
Awọn iṣoro wo ni ilana epitaxy yanju?
Awọn ohun elo kristali olopobobo nikan ko le pade awọn iwulo dagba ti iṣelọpọ ọpọlọpọ awọn ẹrọ semikondokito. Nitorinaa, idagbasoke epitaxial, imọ-ẹrọ idagbasoke ohun elo kristali tinrin-Layer kan, ni idagbasoke ni opin ọdun 1959. Nitorina kini ilowosi pato ti imọ-ẹrọ epitaxy ni si ilọsiwaju awọn ohun elo?
Fun ohun alumọni, nigbati imọ-ẹrọ idagbasoke ohun alumọni epitaxial bẹrẹ, o jẹ looto akoko ti o nira fun iṣelọpọ ti ohun alumọni giga-igbohunsafẹfẹ ati awọn transistors agbara giga. Lati iwoye ti awọn ipilẹ transistor, lati gba igbohunsafẹfẹ giga ati agbara giga, foliteji didenukole ti agbegbe olugba gbọdọ jẹ giga ati resistance jara gbọdọ jẹ kekere, iyẹn ni, idinku foliteji saturation gbọdọ jẹ kekere. Awọn tele nbeere wipe awọn resistivity ti awọn ohun elo ni awọn gbigba agbegbe yẹ ki o wa ga, nigba ti igbehin nbeere wipe awọn resistivity ti awọn ohun elo ni awọn gbigba agbegbe yẹ ki o wa ni kekere. Awọn agbegbe mejeeji jẹ ilodi si ara wọn. Ti sisanra ti ohun elo ti o wa ni agbegbe olugba ti dinku lati dinku resistance jara, wafer ohun alumọni yoo jẹ tinrin pupọ ati ẹlẹgẹ lati ni ilọsiwaju. Ti resistivity ti ohun elo ba dinku, yoo tako ibeere akọkọ. Sibẹsibẹ, idagbasoke ti imọ-ẹrọ epitaxial ti ṣaṣeyọri. yanju iṣoro yii.
Solusan: Dagba Layer epitaxial ti o ni agbara-giga lori sobusitireti atako ti o kere pupọ, ki o si ṣe ẹrọ naa lori Layer epitaxial. Layer epitaxial giga-resistivity yii ni idaniloju pe tube ni foliteji didenukole giga, lakoko ti sobusitireti kekere-resistance O tun dinku resistance ti sobusitireti, nitorinaa dinku idinku foliteji saturation, nitorinaa ipinnu ilodi laarin awọn meji.
Ni afikun, awọn imọ-ẹrọ epitaxy gẹgẹbi ipasẹ vapor ati epitaxy alakoso omi ti GaAs ati awọn miiran III-V, II-VI ati awọn ohun elo semikondokito molikula miiran tun ti ni idagbasoke pupọ ati pe o ti di ipilẹ fun ọpọlọpọ awọn ẹrọ makirowefu, awọn ẹrọ optoelectronic, agbara O jẹ imọ-ẹrọ ilana ti ko ṣe pataki fun iṣelọpọ ti awọn ẹrọ, ni pataki ohun elo aṣeyọri ti tan ina molikula ati imọ-ẹrọ apitaxy ti irin Organic oru ni awọn fẹlẹfẹlẹ tinrin, awọn superlatices, awọn kanga kuatomu, awọn superlatices ti o nira, ati ipele atomiki tinrin-Layer epitaxy, eyiti o jẹ titun igbese ni semikondokito iwadi. Idagbasoke ti "ẹrọ igbanu agbara" ni aaye ti fi ipilẹ to lagbara.
Ninu awọn ohun elo to wulo, awọn ẹrọ semikondokito bandgap jakejado fẹrẹ jẹ nigbagbogbo ti a ṣe lori Layer epitaxial, ati pe ohun alumọni carbide wafer funrararẹ nikan ṣiṣẹ bi sobusitireti. Nitorinaa, iṣakoso ti Layer epitaxial jẹ apakan pataki ti ile-iṣẹ semikondokito bandgap jakejado.
Awọn ọgbọn pataki 7 ni imọ-ẹrọ epitaxy
1. Awọn ipele ti o ga julọ (kekere) resistance epitaxial le ti wa ni dagba ni epitaxially lori kekere (ga) awọn sobsitireti resistance.
2. N (P) iru epitaxial Layer le ti wa ni epitaxially po lori P (N) iru sobusitireti lati fẹlẹfẹlẹ kan ti PN ipade taara. Ko si iṣoro isanpada nigba lilo ọna itankale lati ṣe ipade PN kan lori sobusitireti gara kan.
3. Ni idapọ pẹlu imọ-ẹrọ iboju-boju, idagba epitaxial ti o yan ni a ṣe ni awọn agbegbe ti a yan, ṣiṣẹda awọn ipo fun iṣelọpọ awọn iyika iṣọpọ ati awọn ẹrọ pẹlu awọn ẹya pataki.
4. Iru ati ifọkansi ti doping le yipada ni ibamu si awọn iwulo lakoko ilana idagbasoke epitaxial. Iyipada ni ifọkansi le jẹ iyipada lojiji tabi iyipada lọra.
5. O le dagba orisirisi, olona-layered, olona-paati agbo ati olekenka-tinrin fẹlẹfẹlẹ pẹlu ayípadà irinše.
6. Idagbasoke Epitaxial le ṣee ṣe ni iwọn otutu ti o kere ju aaye yo ti ohun elo naa, oṣuwọn idagba jẹ iṣakoso, ati idagbasoke epitaxial ti sisanra ipele atomiki le ṣee ṣe.
7. O le dagba awọn ohun elo kristali kan ti a ko le fa, gẹgẹbi GaN, awọn ipele kristali kan ti ile-ẹkọ giga ati awọn agbo ogun quaternary, ati bẹbẹ lọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Karun-13-2024