Co je to epitaxe?

Většina inženýrů to neznáepitaxe, která hraje důležitou roli ve výrobě polovodičových součástek.Epitaxelze použít v různých čipových produktech a různé produkty mají různé typy epitaxe, včetněSi epitaxe, SiC epitaxe, GaN epitaxeatd.

Co je to epitaxe?
Epitaxe se v angličtině často nazývá „Epitaxy“. Slovo pochází z řeckých slov „epi“ (znamenající „nahoře“) a „taxi“ (znamenající „uspořádání“). Jak název napovídá, znamená to úhledné uspořádání na vrcholu předmětu. Proces epitaxe spočívá v nanesení tenké vrstvy jediného krystalu na substrát z jediného krystalu. Tato nově uložená vrstva monokrystalu se nazývá epitaxní vrstva.

Existují dva hlavní typy epitaxe: homoepitaxní a heteroepitaxní. Homoepitaxní označuje pěstování stejného materiálu na stejném typu substrátu. Epitaxní vrstva a substrát mají přesně stejnou mřížkovou strukturu. Heteroepitaxe je růst jiného materiálu na substrátu jednoho materiálu. V tomto případě může být mřížková struktura epitaxně narostlé krystalové vrstvy a substrátu odlišná. Co jsou monokrystaly a polykrystalické?
V polovodičích často slýcháme termíny monokrystalický křemík a polykrystalický křemík. Proč se některému křemíku říká monokrystaly a některému křemíku se říká polykrystalický?

Monokrystal: Uspořádání mřížky je spojité a nezměněné, bez hranic zrn, to znamená, že celý krystal je složen z jediné mřížky s konzistentní orientací krystalů. Polykrystalický: Polykrystalický se skládá z mnoha malých zrn, z nichž každé je monokrystal, a jejich orientace jsou navzájem náhodné. Tato zrna jsou oddělena hranicemi zrn. Výrobní cena polykrystalických materiálů je nižší než u monokrystalů, takže jsou v některých aplikacích stále užitečné. Kde bude epitaxní proces zahrnut?
Při výrobě integrovaných obvodů na bázi křemíku se široce používá epitaxní proces. Například křemíková epitaxe se používá k růstu čisté a jemně řízené křemíkové vrstvy na křemíkovém substrátu, což je extrémně důležité pro výrobu pokročilých integrovaných obvodů. Kromě toho jsou v napájecích zařízeních SiC a GaN dva běžně používané polovodičové materiály s širokým pásmovým odstupem s vynikajícími schopnostmi manipulace s výkonem. Tyto materiály se obvykle pěstují na křemíku nebo jiných substrátech prostřednictvím epitaxe. V kvantové komunikaci používají kvantové bity na bázi polovodičů obvykle křemíkové germaniové epitaxní struktury. Atd.

Metody epitaxního růstu?

Tři běžně používané metody polovodičové epitaxe:

Molecular beam epitaxy (MBE): Molecular beam epitaxy) je technologie polovodičového epitaxního růstu prováděná za podmínek ultra vysokého vakua. Při této technologii se zdrojový materiál odpařuje ve formě atomů nebo molekulárních paprsků a poté se ukládá na krystalický substrát. MBE je velmi přesná a řiditelná technologie růstu polovodičových tenkých vrstev, která dokáže přesně řídit tloušťku naneseného materiálu na atomární úrovni.

Metal organic CVD (MOCVD): V procesu MOCVD jsou organické kovy a hydridové plyny obsahující požadované prvky přiváděny na substrát při vhodné teplotě a požadované polovodičové materiály jsou generovány chemickými reakcemi a ukládány na substrát, zatímco zbývající sloučeniny a reakční produkty jsou vypouštěny.

Vapor Phase Epitaxy (VPE): Vapor Phase Epitaxy je důležitá technologie běžně používaná při výrobě polovodičových součástek. Jeho základním principem je transport páry jedné látky nebo sloučeniny v nosném plynu a ukládání krystalů na substrát prostřednictvím chemických reakcí.