Эпитаксия деген эмне?

Көпчүлүк инженерлер тааныш эмесэпитаксия, жарым өткөргүч түзүлүштөрдү өндүрүүдө маанилүү роль ойнойт.Эпитаксияар кандай чип продуктыларында колдонулушу мүмкүн, жана ар кандай буюмдар, анын ичинде эпитаксиянын ар кандай түрлөрү барЭпитакси, SiC эпитаксиясы, GaN эпитаксиясы, жана башкалар.

Эпитаксия деген эмне?
Эпитаксия көбүнчө англис тилинде "Эпитаксия" деп аталат. Бул сөз гректин "epi" ("жогорку" дегенди билдирет) жана "такси" ("организация" дегенди билдирет) сөздөрүнөн келип чыккан. Аты айтып тургандай, бир нерсенин үстүнө тыкан жайгаштыруу дегенди билдирет. Эпитаксия процесси бир кристаллдык субстраттын үстүнө жука монокристалл катмарын салуу болуп саналат. Бул жаңы салынган монокристалл катмар эпитаксиалдык катмар деп аталат.

Эпитаксиянын эки негизги түрү бар: гомоэпитаксиалдык жана гетероэпитаксиалдык. Homoepitaxial субстрат бир эле түрдөгү бир эле материалды өстүрүү билдирет. Эпитаксиалдык катмар жана субстрат так бирдей тор түзүлүшкө ээ. Гетероэпитаксия - бир материалдын субстратында башка материалдын өсүшү. Бул учурда, эпитаксиалдык өскөн кристалл катмарынын жана субстраттын тор түзүлүшү ар кандай болушу мүмкүн. Монокристаллдар жана поликристаллдар деген эмне?
Жарым өткөргүчтө биз көп учурда монокристалл кремний жана поликристалл кремний деген терминдерди угабыз. Эмне үчүн кремнийдин кээ бирлери монокристаллдар жана кээ бир кремнийлер поликристаллдуу деп аталат?

Жалгыз кристалл: торлордун тизилиши үзгүлтүксүз жана өзгөрүлбөйт, дан чектери жок, башкача айтканда, бүт кристалл кристаллдык ориентациялуу бир тордон турат. Поликристаллдык: Поликкристаллдык көптөгөн майда бүртүкчөлөрдөн турат, алардын ар бири бир кристалл болуп саналат жана алардын багыттары бири-бирине карата туш келди. Бул дан эгиндеринин чек аралары менен бөлүнгөн. Поликристаллдык материалдардын өндүрүштүк наркы монокристаллдыкынан төмөн, ошондуктан алар кээ бир колдонмолордо дагы эле пайдалуу. Эпитаксиалдык процесс кайда тартылат?
Кремний негизиндеги интегралдык схемаларды жасоодо эпитаксиалдык процесс кеңири колдонулат. Мисалы, кремний эпитаксиси кремний субстратында таза жана жакшы башкарылуучу кремний катмарын өстүрүү үчүн колдонулат, бул алдыңкы интегралдык микросхемаларды өндүрүү үчүн абдан маанилүү. Мындан тышкары, электр түзүлүштөрүндө, SiC жана GaN эки кеңири колдонулуучу кеңири тилкелүү жарым өткөргүч материалдар болуп саналат, алар кубаттуулукту башкаруунун мыкты мүмкүнчүлүктөрү бар. Бул материалдар, адатта, эпитаксия аркылуу кремний же башка субстраттарда өстүрүлөт. Кванттык байланышта жарым өткөргүчкө негизделген кванттык биттер адатта кремний германий эпитаксиалдык структураларын колдонушат. Жана башкалар.

Эпитаксиалдык өсүштүн ыкмалары?

Көбүнчө колдонулган үч жарым өткөргүч эпитаксиянын ыкмалары:

Molecular beam epitaxy (MBE): Molecular beam epitaxy) - бул өтө жогорку вакуумдук шарттарда аткарылган жарым өткөргүчтүү эпитаксиалдык өсүү технологиясы. Бул технологияда баштапкы материал атомдор же молекулярдык нурлар түрүндө бууланып, андан кийин кристаллдык субстратка жайгаштырылат. MBE өтө так жана башкарылуучу жарым өткөргүч ичке пленканы өстүрүүчү технология, ал атомдук деңгээлдеги чөктүрүлгөн материалдын калыңдыгын так көзөмөлдөй алат.

Металл органикалык CVD (MOCVD): MOCVD процессинде керектүү элементтерди камтыган органикалык металлдар жана гидриддик газдар субстратка тиешелүү температурада берилет, ал эми керектүү жарым өткөргүч материалдар химиялык реакциялар аркылуу пайда болуп, субстраттын үстүнө жайгаштырылат, ал эми калган бөлүгү кошулмалар жана реакция продуктылары чыгарылат.

Буу фазалык эпитаксия (VPE): Буу фаза эпитаксиясы, адатта, жарым өткөргүч түзүлүштөрдү өндүрүүдө колдонулган маанилүү технология болуп саналат. Анын негизги принциби химиялык реакциялар аркылуу бир заттын же кошулмалардын буусун алып жүрүүчү газга ташуу жана кристаллдарды субстратка салуу.