Епітаксійне вирощування — це технологія, яка вирощує монокристалічний шар на монокристалічній підкладці (підкладці) з такою ж орієнтацією кристала, що й підкладка, ніби вихідний кристал витягнувся назовні. Цей щойно вирощений монокристалічний шар може відрізнятися від підкладки за типом провідності, питомим опором тощо, і може вирощувати багатошарові монокристали з різною товщиною та різними вимогами, таким чином значно підвищуючи гнучкість конструкції пристрою та продуктивність пристрою. Крім того, епітаксійний процес також широко використовується в технології ізоляції PN-переходів в інтегральних схемах і для покращення якості матеріалів у великих інтегральних схемах.
Класифікація епітаксії в основному базується на різних хімічних композиціях підкладки та епітаксійного шару та різних методах вирощування.
За різними хімічними складами епітаксійне зростання можна розділити на два типи:
1. Гомоепітаксіальний: у цьому випадку епітаксіальний шар має той самий хімічний склад, що й підкладка. Наприклад, кремнієві епітаксіальні шари вирощують безпосередньо на кремнієвих підкладках.
2. Гетероепітаксія: тут хімічний склад епітаксійного шару відрізняється від хімічного складу підкладки. Наприклад, епітаксіальний шар нітриду галію вирощують на сапфіровій підкладці.
Відповідно до різних методів вирощування, технологію епітаксіального вирощування також можна розділити на різні типи:
1. Молекулярно-променева епітаксія (MBE): це технологія вирощування монокристалічних тонких плівок на монокристалічних підкладках, яка досягається шляхом точного контролю швидкості потоку молекулярного пучка та щільності пучка в надвисокому вакуумі.
2. Металоорганічне хімічне осадження з парової фази (MOCVD): ця технологія використовує металоорганічні сполуки та газофазні реагенти для проведення хімічних реакцій при високих температурах для створення необхідних тонкоплівкових матеріалів. Він має широке застосування при виготовленні складних напівпровідникових матеріалів і пристроїв.
3. Рідкофазна епітаксія (LPE): додаючи рідкий матеріал до монокристалічної підкладки та виконуючи термічну обробку при певній температурі, рідкий матеріал кристалізується з утворенням монокристалічної плівки. Плівки, виготовлені за цією технологією, узгоджуються з підкладкою за решіткою і часто використовуються для виготовлення складних напівпровідникових матеріалів і пристроїв.
4. Парофазова епітаксія (VPE): використовує газоподібні реагенти для проведення хімічних реакцій при високих температурах для створення необхідних тонкоплівкових матеріалів. Ця технологія підходить для отримання високоякісних монокристалічних плівок великої площі та особливо видатна для виготовлення складних напівпровідникових матеріалів і пристроїв.
5. Хімічно-променева епітаксія (CBE): Ця технологія використовує хімічні пучки для вирощування монокристалічних плівок на монокристалічних підкладках, що досягається шляхом точного контролю швидкості потоку хімічного променя та щільності променя. Він має широке застосування для отримання високоякісних монокристалічних тонких плівок.
6. Атомна шарова епітаксія (ALE): Використовуючи технологію атомарного шарового осадження, потрібні тонкоплівкові матеріали наносять шар за шаром на монокристалічну підкладку. Ця технологія може отримувати високоякісні монокристалічні плівки великої площі та часто використовується для виготовлення складних напівпровідникових матеріалів і пристроїв.
7. Епітаксія з гарячою стінкою (HWE): завдяки високотемпературному нагріванню газоподібні реагенти осідають на монокристалічній підкладці з утворенням монокристалічної плівки. Ця технологія також підходить для отримання високоякісних монокристалічних плівок великої площі та особливо використовується для виготовлення складних напівпровідникових матеріалів і пристроїв.
Час публікації: травень-06-2024