Epitaksial vækst er en teknologi, der dyrker et enkelt krystallag på et enkelt krystalsubstrat (substrat) med samme krystalorientering som substratet, som om den originale krystal har strakt sig udad.Dette nyudviklede enkeltkrystallag kan være forskelligt fra substratet med hensyn til konduktivitetstype, resistivitet osv., og kan dyrke flerlags enkeltkrystaller med forskellige tykkelser og forskellige krav, hvilket i høj grad forbedrer fleksibiliteten af enhedens design og enhedens ydeevne.Derudover er den epitaksiale proces også meget udbredt i PN junction isolation teknologi i integrerede kredsløb og til at forbedre materialekvaliteten i storskala integrerede kredsløb.
Klassificeringen af epitaksi er hovedsageligt baseret på de forskellige kemiske sammensætninger af substratet og epitaksiallaget og de forskellige vækstmetoder.
Ifølge forskellige kemiske sammensætninger kan epitaksial vækst opdeles i to typer:
1. Homoepitaxial: I dette tilfælde har det epitaksiale lag samme kemiske sammensætning som substratet.For eksempel dyrkes siliciumepitaksiale lag direkte på siliciumsubstrater.
2. Heteroepitaxy: Her er den kemiske sammensætning af det epitaksiale lag forskellig fra substratets.For eksempel dyrkes et epitaksialt galliumnitridlag på et safirsubstrat.
Ifølge forskellige vækstmetoder kan epitaksial vækstteknologi også opdeles i forskellige typer:
1. Molecular beam epitaxy (MBE): Dette er en teknologi til dyrkning af enkeltkrystal tynde film på enkeltkrystalsubstrater, hvilket opnås ved præcist at kontrollere den molekylære strålestrømningshastighed og stråletæthed i ultrahøjt vakuum.
2. Metal-organisk kemisk dampaflejring (MOCVD): Denne teknologi bruger metalorganiske forbindelser og gasfasereagenser til at udføre kemiske reaktioner ved høje temperaturer for at generere de nødvendige tyndfilmsmaterialer.Det har brede anvendelser til fremstilling af sammensatte halvledermaterialer og -enheder.
3. Flydende fase-epitaksi (LPE): Ved at tilføje flydende materiale til et enkelt krystalsubstrat og udføre varmebehandling ved en bestemt temperatur, krystalliserer det flydende materiale til en enkelt krystalfilm.Filmene fremstillet af denne teknologi er gitter-matchet til substratet og bruges ofte til at fremstille sammensatte halvledermaterialer og enheder.
4. Dampfaseepitaksi (VPE): Anvender gasformige reaktanter til at udføre kemiske reaktioner ved høje temperaturer for at generere de nødvendige tyndfilmsmaterialer.Denne teknologi er velegnet til fremstilling af højkvalitets enkeltkrystalfilm med stort areal og er især fremragende til fremstilling af sammensatte halvledermaterialer og -enheder.
5. Kemisk stråleepitaksi (CBE): Denne teknologi bruger kemiske stråler til at dyrke enkeltkrystalfilm på enkeltkrystalsubstrater, hvilket opnås ved præcist at kontrollere den kemiske strålestrømningshastighed og stråletæthed.Det har brede anvendelser til fremstilling af højkvalitets enkeltkrystal tynde film.
6. Atomic layer epitaxy (ALE): Ved hjælp af atomic layer deposition teknologi aflejres de nødvendige tyndfilmmaterialer lag for lag på et enkelt krystalsubstrat.Denne teknologi kan fremstille enkeltkrystalfilm af høj kvalitet med stort område og bruges ofte til at fremstille sammensatte halvledermaterialer og -enheder.
7. Hot wall epitaxy (HWE): Gennem højtemperaturopvarmning aflejres gasformige reaktanter på et enkelt krystalsubstrat for at danne en enkelt krystalfilm.Denne teknologi er også velegnet til fremstilling af højkvalitets enkeltkrystalfilm med stort område og bruges især til fremstilling af sammensatte halvledermaterialer og -enheder.
Indlægstid: maj-06-2024