Šta je epitaksija?

Većina inženjera nije upoznataepitaksija, koji igra važnu ulogu u proizvodnji poluvodičkih uređaja.Epitaksijamogu se koristiti u različitim proizvodima od čipova, a različiti proizvodi imaju različite vrste epitaksije, uključujućiSi epitaksija, SiC epitaksija, GaN epitaksija, itd.

Šta je epitaksija?
Epitaksija se na engleskom često naziva “epitaksija”. Riječ dolazi od grčkih riječi “epi” (što znači “iznad”) i “taxis” (što znači “uređenje”). Kao što ime govori, to znači uredno slaganje na vrhu objekta. Proces epitaksije je nanošenje tankog monokristalnog sloja na jednokristalnu podlogu. Ovaj novonaneseni monokristalni sloj naziva se epitaksijalni sloj.

Postoje dvije glavne vrste epitaksije: homoepitaksijalna i heteroepitaksijalna. Homoepitaksijalnost se odnosi na uzgoj istog materijala na istoj vrsti supstrata. Epitaksijalni sloj i supstrat imaju potpuno istu strukturu rešetke. Heteroepitaksija je rast drugog materijala na podlozi od jednog materijala. U ovom slučaju, struktura rešetke epitaksijalno uzgojenog kristalnog sloja i supstrata može biti različita. Šta su monokristalni i polikristalini?
U poluvodičima često čujemo termine monokristalni silicijum i polikristalni silicijum. Zašto se neki silicijum nazivaju monokristali, a neki polikristalni?

Monokristal: Raspored rešetke je kontinuiran i nepromijenjen, bez granica zrna, odnosno cijeli kristal je sastavljen od jedne rešetke s konzistentnom orijentacijom kristala. Polikristalni: Polikristalini se sastoje od mnogo malih zrnaca, od kojih je svako pojedinačni kristal, a njihove orijentacije su nasumične jedna u odnosu na drugu. Ova zrna su odvojena granicama zrna. Cijena proizvodnje polikristalnih materijala je niža od cijene monokristala, tako da su još uvijek korisni u nekim aplikacijama. Gdje će biti uključen epitaksijalni proces?
U proizvodnji integriranih kola na bazi silicija, epitaksijalni proces se široko koristi. Na primjer, silikonska epitaksija se koristi za uzgoj čistog i fino kontroliranog sloja silicija na silikonskoj podlozi, što je izuzetno važno za proizvodnju naprednih integriranih kola. Osim toga, u energetskim uređajima, SiC i GaN su dva najčešće korištena poluvodička materijala sa širokim pojasnim razmakom s odličnim mogućnostima upravljanja napajanjem. Ovi materijali se obično uzgajaju na silicijumu ili drugim supstratima putem epitaksije. U kvantnoj komunikaciji, kvantni bitovi zasnovani na poluprovodnicima obično koriste epitaksijalne strukture silicijum germanijuma. itd.

Metode epitaksijalnog rasta?

Tri najčešće korištene metode poluvodičke epitaksije:

Molecular beam epitaxy (MBE): Molecular beam epitaxy) je tehnologija epitaksijalnog rasta poluprovodnika koja se izvodi u uslovima ultra visokog vakuuma. U ovoj tehnologiji, izvorni materijal se isparava u obliku atoma ili molekularnih zraka, a zatim se taloži na kristalnu podlogu. MBE je vrlo precizna i kontrolisana tehnologija rasta tankog filma poluvodiča koja može precizno kontrolirati debljinu nanesenog materijala na atomskom nivou.

Metal organski CVD (MOCVD): U MOCVD procesu, organski metali i hidridni plinovi koji sadrže potrebne elemente dovode se do supstrata na odgovarajućoj temperaturi, a potrebni poluvodički materijali se stvaraju kemijskim reakcijama i talože na podlogu, dok se preostali jedinjenja i produkti reakcije se ispuštaju.

Epitaksija u parnoj fazi (VPE): Epitaksija u parnoj fazi je važna tehnologija koja se obično koristi u proizvodnji poluvodičkih uređaja. Njegov osnovni princip je transport pare jedne supstance ili jedinjenja u gasu nosaču i taloženje kristala na podlogu putem hemijskih reakcija.