Epitaksiale groei is 'n tegnologie wat 'n enkele kristallaag op 'n enkele kristalsubstraat (substraat) laat groei met dieselfde kristaloriëntasie as die substraat, asof die oorspronklike kristal na buite uitgebrei het. Hierdie nuutgegroeide enkelkristallaag kan verskil van die substraat in terme van geleidingstipe, weerstand, ens., en kan multi-laag enkelkristalle met verskillende diktes en verskillende vereistes laat groei, en sodoende die buigsaamheid van toestelontwerp en toestelwerkverrigting aansienlik verbeter. Daarbenewens word die epitaksiale proses ook wyd gebruik in PN-aansluiting-isolasietegnologie in geïntegreerde stroombane en in die verbetering van materiaalkwaliteit in grootskaalse geïntegreerde stroombane.
Die klassifikasie van epitaksie is hoofsaaklik gebaseer op die verskillende chemiese samestellings van die substraat en epitaksiale laag en die verskillende groeimetodes.
Volgens verskillende chemiese samestellings kan epitaksiale groei in twee tipes verdeel word:
1. Homoepitaksiaal: In hierdie geval het die epitaksiale laag dieselfde chemiese samestelling as die substraat. Silikon epitaksiale lae word byvoorbeeld direk op silikonsubstrate gegroei.
2. Heteroepitaxy: Hier is die chemiese samestelling van die epitaksiale laag anders as dié van die substraat. Byvoorbeeld, 'n galliumnitried epitaksiale laag word op 'n saffier substraat gekweek.
Volgens verskillende groeimetodes kan epitaksiale groeitegnologie ook in verskillende tipes verdeel word:
1. Molekulêre bundelepitaksie (MBE): Dit is 'n tegnologie vir die groei van enkelkristal dun films op enkelkristal substrate, wat bereik word deur die molekulêre bundelvloeitempo en bundeldigtheid in ultrahoë vakuum presies te beheer.
2. Metaal-organiese chemiese dampneerslag (MOCVD): Hierdie tegnologie gebruik metaal-organiese verbindings en gasfase-reagense om chemiese reaksies by hoë temperature uit te voer om die vereiste dunfilmmateriaal te genereer. Dit het wye toepassings in die voorbereiding van saamgestelde halfgeleiermateriale en -toestelle.
3. Vloeistoffase-epitaksie (LPE): Deur vloeibare materiaal by 'n enkelkristalsubstraat te voeg en hittebehandeling by 'n sekere temperatuur uit te voer, kristalliseer die vloeibare materiaal om 'n enkele kristalfilm te vorm. Die films wat deur hierdie tegnologie voorberei is, is rooster-gepas by die substraat en word dikwels gebruik om saamgestelde halfgeleiermateriale en -toestelle voor te berei.
4. Dampfase-epitaksie (VPE): Gebruik gasvormige reaktante om chemiese reaksies by hoë temperature uit te voer om die vereiste dunfilmmateriaal te genereer. Hierdie tegnologie is geskik vir die voorbereiding van groot-area, hoë-gehalte enkelkristal films, en is veral uitstaande in die voorbereiding van saamgestelde halfgeleier materiale en toestelle.
5. Chemiese bundelepitaksie (CBE): Hierdie tegnologie gebruik chemiese strale om enkelkristalfilms op enkelkristalsubstrate te laat groei, wat bereik word deur die chemiese bundelvloeitempo en bundeldigtheid presies te beheer. Dit het wye toepassings in die voorbereiding van hoë kwaliteit enkelkristal dun films.
6. Atoomlaagepitaksie (ALE): Deur gebruik te maak van atoomlaagafsettingstegnologie word die vereiste dunfilmmateriaal laag vir laag op 'n enkelkristalsubstraat neergesit. Hierdie tegnologie kan groot-area, hoë-gehalte enkelkristal films voorberei en word dikwels gebruik om saamgestelde halfgeleier materiale en toestelle voor te berei.
7. Warmwand-epitaksie (HWE): Deur hoë-temperatuur verhitting word gasvormige reaktante op 'n enkelkristalsubstraat neergesit om 'n enkelkristalfilm te vorm. Hierdie tegnologie is ook geskik vir die voorbereiding van groot-area, hoë kwaliteit enkelkristal films, en word veral gebruik in die voorbereiding van saamgestelde halfgeleier materiale en toestelle.
Postyd: Mei-06-2024