Epitaksiālā augšana ir tehnoloģija, kas audzē viena kristāla slāni uz viena kristāla substrāta (substrāta) ar tādu pašu kristāla orientāciju kā substrātam, it kā sākotnējais kristāls būtu izstiepts uz āru. Šis nesen audzētais monokristālu slānis var atšķirties no substrāta vadītspējas veida, pretestības utt. ziņā, un tajā var audzēt daudzslāņu monokristālus ar dažādu biezumu un dažādām prasībām, tādējādi ievērojami uzlabojot ierīces dizaina elastību un ierīces veiktspēju. Turklāt epitaksiālais process tiek plaši izmantots arī PN savienojuma izolācijas tehnoloģijā integrālajās shēmās un materiālu kvalitātes uzlabošanā liela mēroga integrālajās shēmās.
Epitaksijas klasifikācija galvenokārt balstās uz substrāta un epitaksiskā slāņa atšķirīgo ķīmisko sastāvu un dažādām augšanas metodēm.
Atkarībā no dažādiem ķīmiskajiem sastāviem epitaksiālo augšanu var iedalīt divos veidos:
1. Homoepitaksiāls: šajā gadījumā epitaksiālajam slānim ir tāds pats ķīmiskais sastāvs kā substrātam. Piemēram, silīcija epitaksiālos slāņus audzē tieši uz silīcija substrātiem.
2. Heteroepitaksija: šeit epitaksiskā slāņa ķīmiskais sastāvs atšķiras no substrāta ķīmiskā sastāva. Piemēram, gallija nitrīda epitaksiālais slānis tiek audzēts uz safīra substrāta.
Saskaņā ar dažādām augšanas metodēm epitaksiālās augšanas tehnoloģiju var iedalīt arī dažādos veidos:
1. Molekulārā stara epitaksija (MBE): šī ir tehnoloģija monokristālu plānu kārtiņu audzēšanai uz viena kristāla substrātiem, kas tiek panākta, precīzi kontrolējot molekulārā stara plūsmas ātrumu un staru kūļa blīvumu īpaši augstā vakuumā.
2. Metālu-organiskā ķīmiskā tvaiku pārklāšana (MOCVD): šī tehnoloģija izmanto metālorganiskus savienojumus un gāzfāzes reaģentus, lai veiktu ķīmiskas reakcijas augstā temperatūrā, lai radītu nepieciešamos plānās kārtiņas materiālus. Tam ir plašs pielietojums saliktu pusvadītāju materiālu un ierīču sagatavošanā.
3. Šķidrās fāzes epitaksija (LPE): pievienojot šķidru materiālu vienkristāla substrātam un veicot termisko apstrādi noteiktā temperatūrā, šķidrais materiāls kristalizējas, veidojot monokristāla plēvi. Ar šo tehnoloģiju sagatavotās plēves ir režģī pieskaņotas substrātam un bieži tiek izmantotas saliktu pusvadītāju materiālu un ierīču sagatavošanai.
4. Tvaika fāzes epitaksija (VPE): izmanto gāzveida reaģentus, lai veiktu ķīmiskās reakcijas augstās temperatūrās, lai radītu nepieciešamos plānās kārtiņas materiālus. Šī tehnoloģija ir piemērota liela laukuma, augstas kvalitātes monokristālu plēvju sagatavošanai, un tā ir īpaši izcila salikto pusvadītāju materiālu un ierīču sagatavošanā.
5. Ķīmiskā staru epitaksija (CBE): šī tehnoloģija izmanto ķīmiskos starus, lai audzētu monokristālu plēves uz viena kristāla substrātiem, kas tiek panākts, precīzi kontrolējot ķīmiskā stara plūsmas ātrumu un staru kūļa blīvumu. Tam ir plašs pielietojums augstas kvalitātes viena kristāla plānu plēvju sagatavošanā.
6. Atomu slāņa epitaksija (ALE): izmantojot atomu slāņa nogulsnēšanas tehnoloģiju, nepieciešamie plānslāņa materiāli tiek uzklāti slāni pa slānim uz viena kristāla substrāta. Ar šo tehnoloģiju var sagatavot lielas platības augstas kvalitātes monokristālu plēves, un to bieži izmanto, lai sagatavotu saliktos pusvadītāju materiālus un ierīces.
7. Karstās sienas epitaksija (HWE): karsējot augstā temperatūrā, gāzveida reaģenti tiek nogulsnēti uz viena kristāla substrāta, veidojot monokristāla plēvi. Šī tehnoloģija ir piemērota arī liela laukuma augstas kvalitātes monokristālu plēvju sagatavošanai, un to īpaši izmanto salikto pusvadītāju materiālu un ierīču sagatavošanā.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 6. maijs