epitaxy là gì?

Hầu hết các kỹ sư đều không quen vớiepitaxy, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thiết bị bán dẫn.Epitaxycó thể được sử dụng trong các sản phẩm chip khác nhau và các sản phẩm khác nhau có các loại epit Wax khác nhau, bao gồmSi epitaxy, epitaxy SiC, epitaxy GaN, vân vân.

epitaxy là gì?
Epitaxy thường được gọi là “Epitaxy” trong tiếng Anh. Từ này xuất phát từ các từ tiếng Hy Lạp “epi” (có nghĩa là “ở trên”) và “taxi” (có nghĩa là “sắp xếp”). Đúng như tên gọi, nó có nghĩa là sắp xếp gọn gàng phía trên một đồ vật. Quá trình epit Wax là lắng đọng một lớp tinh thể đơn mỏng trên một chất nền đơn tinh thể. Lớp tinh thể đơn mới được lắng đọng này được gọi là lớp epiticular.

Có hai loại epit Wax chính: homoepiticular và dị epitaxy. Homoepiticular đề cập đến việc trồng cùng một vật liệu trên cùng một loại chất nền. Lớp epitaxy và chất nền có cấu trúc mạng hoàn toàn giống nhau. Heteroepit Wax là sự phát triển của một vật liệu khác trên nền của một vật liệu. Trong trường hợp này, cấu trúc mạng tinh thể của lớp tinh thể mọc epitaxy và chất nền có thể khác nhau. Tinh thể đơn và đa tinh thể là gì?
Trong chất bán dẫn, chúng ta thường nghe đến thuật ngữ silicon đơn tinh thể và silicon đa tinh thể. Tại sao một số silicon được gọi là đơn tinh thể và một số silicon được gọi là đa tinh thể?

Tinh thể đơn: Sự sắp xếp mạng liên tục và không thay đổi, không có ranh giới hạt, nghĩa là toàn bộ tinh thể bao gồm một mạng duy nhất có hướng tinh thể nhất quán. Đa tinh thể: Đa tinh thể bao gồm nhiều hạt nhỏ, mỗi hạt là một tinh thể duy nhất và sự định hướng của chúng là ngẫu nhiên đối với nhau. Những hạt này được ngăn cách bởi ranh giới hạt. Giá thành sản xuất vật liệu đa tinh thể thấp hơn so với vật liệu đơn tinh thể nên chúng vẫn hữu ích trong một số ứng dụng. Quá trình epiticular sẽ được tham gia ở đâu?
Trong sản xuất mạch tích hợp dựa trên silicon, quy trình epiticular được sử dụng rộng rãi. Ví dụ, epit Wax silicon được sử dụng để phát triển một lớp silicon tinh khiết và được kiểm soát tốt trên đế silicon, điều này cực kỳ quan trọng để sản xuất các mạch tích hợp tiên tiến. Ngoài ra, trong các thiết bị điện, SiC và GaN là hai vật liệu bán dẫn có dải thông rộng được sử dụng phổ biến với khả năng xử lý điện năng tuyệt vời. Những vật liệu này thường được trồng trên silicon hoặc các chất nền khác thông qua quá trình epit Wax. Trong truyền thông lượng tử, các bit lượng tử dựa trên chất bán dẫn thường sử dụng cấu trúc epiticular silicon germanium. Vân vân.

Phương pháp tăng trưởng epiticular?

Ba phương pháp epitaxy bán dẫn thường được sử dụng:

Epit Wax chùm phân tử (MBE): Epit Wax chùm phân tử) là công nghệ tăng trưởng epiticular bán dẫn được thực hiện trong điều kiện chân không cực cao. Trong công nghệ này, vật liệu nguồn được làm bay hơi dưới dạng nguyên tử hoặc chùm phân tử và sau đó lắng đọng trên chất nền tinh thể. MBE là công nghệ tăng trưởng màng mỏng bán dẫn rất chính xác và có thể kiểm soát, có thể kiểm soát chính xác độ dày của vật liệu lắng đọng ở cấp độ nguyên tử.

CVD hữu cơ kim loại (MOCVD): Trong quy trình MOCVD, kim loại hữu cơ và khí hydrua chứa các nguyên tố cần thiết được cung cấp cho chất nền ở nhiệt độ thích hợp và vật liệu bán dẫn cần thiết được tạo ra thông qua các phản ứng hóa học và lắng đọng trên chất nền, trong khi phần còn lại các hợp chất và sản phẩm phản ứng được thải ra.

Epit Wax pha hơi (VPE): Epit Wax pha hơi là một công nghệ quan trọng thường được sử dụng trong sản xuất các thiết bị bán dẫn. Nguyên lý cơ bản của nó là vận chuyển hơi của một chất hoặc hợp chất trong khí mang và lắng đọng các tinh thể trên chất nền thông qua các phản ứng hóa học.