Epitaxní růst je technologie, která pěstuje vrstvu jediného krystalu na substrátu (substrát) jediného krystalu se stejnou orientací krystalu jako substrát, jako by se původní krystal rozšiřoval směrem ven. Tato nově narostlá monokrystalická vrstva se může lišit od substrátu, pokud jde o typ vodivosti, měrný odpor atd., a může růst vícevrstvých monokrystalů s různými tloušťkami a různými požadavky, čímž se výrazně zlepšuje flexibilita designu zařízení a výkonu zařízení. Kromě toho je epitaxní proces také široce používán v technologii izolace PN přechodů v integrovaných obvodech a při zlepšování kvality materiálu ve velkých integrovaných obvodech.
Klasifikace epitaxe je založena hlavně na různém chemickém složení substrátu a epitaxní vrstvy a na různých metodách růstu.
Podle různého chemického složení lze epitaxní růst rozdělit do dvou typů:
1. Homoepitaxní: V tomto případě má epitaxní vrstva stejné chemické složení jako substrát. Například křemíkové epitaxní vrstvy se pěstují přímo na křemíkových substrátech.
2. Heteroepitaxe: Zde je chemické složení epitaxní vrstvy odlišné od složení substrátu. Například epitaxní vrstva nitridu galia se pěstuje na safírovém substrátu.
Podle různých metod růstu lze technologii epitaxního růstu také rozdělit do různých typů:
1. Epitaxe molekulárního paprsku (MBE): Jedná se o technologii pro pěstování tenkých monokrystalických filmů na monokrystalických substrátech, které je dosaženo přesným řízením rychlosti toku molekulárního paprsku a hustoty paprsku v ultra vysokém vakuu.
2. Metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD): Tato technologie využívá kov-organické sloučeniny a činidla v plynné fázi k provádění chemických reakcí při vysokých teplotách za účelem vytvoření požadovaných tenkých filmových materiálů. Má široké uplatnění při přípravě složených polovodičových materiálů a zařízení.
3. Epitaxe v kapalné fázi (LPE): Přidáním kapalného materiálu k monokrystalickému substrátu a provedením tepelného zpracování při určité teplotě kapalný materiál krystalizuje a tvoří film monokrystalu. Fólie připravené touto technologií jsou mřížkově přizpůsobeny substrátu a často se používají k přípravě složených polovodičových materiálů a zařízení.
4. Epitaxe v parní fázi (VPE): Využívá plynné reaktanty k provádění chemických reakcí při vysokých teplotách za účelem vytvoření požadovaných tenkých filmových materiálů. Tato technologie je vhodná pro přípravu velkoplošných vysoce kvalitních monokrystalických filmů a vyniká zejména při přípravě složených polovodičových materiálů a součástek.
5. Epitaxe chemického paprsku (CBE): Tato technologie využívá chemické paprsky k růstu monokrystalických filmů na monokrystalických substrátech, čehož je dosaženo přesným řízením rychlosti toku chemického paprsku a hustoty paprsku. Má široké uplatnění při přípravě vysoce kvalitních monokrystalických tenkých filmů.
6. Epitaxe atomové vrstvy (ALE): Pomocí technologie depozice atomové vrstvy jsou požadované tenké filmové materiály nanášeny vrstvu po vrstvě na monokrystalický substrát. Touto technologií lze připravit velkoplošné, vysoce kvalitní monokrystalické filmy a často se používá k přípravě složených polovodičových materiálů a zařízení.
7. Epitaxe horké stěny (HWE): Prostřednictvím vysokoteplotního ohřevu jsou plynné reaktanty usazeny na monokrystalickém substrátu za vzniku monokrystalického filmu. Tato technologie je vhodná i pro přípravu velkoplošných vysoce kvalitních monokrystalických filmů a používá se zejména při přípravě složených polovodičových materiálů a součástek.
Čas odeslání: květen-06-2024