U procesu pripreme pločice postoje dvije ključne karike: jedna je priprema podloge, a druga je implementacija epitaksijalnog procesa. Supstrat, pločica pažljivo izrađena od poluvodičkog monokristalnog materijala, može se direktno staviti u proces proizvodnje pločice kao osnova za proizvodnju poluvodičkih uređaja, ili se može dodatno poboljšati epitaksijalnim procesima.
Dakle, šta je denotacija? Ukratko, epitaksija je rast novog sloja monokristala na jednoj kristalnoj podlozi koja je fino obrađena (rezanje, brušenje, poliranje, itd.). Ovaj novi monokristalni sloj i podloga mogu biti izrađeni od istog materijala ili različitih materijala, tako da se po potrebi može postići homogen ili heteroepitaksialni rast. Budući da će se novonastali monokristalni sloj proširiti u skladu s kristalnom fazom supstrata, naziva se epitaksijalni sloj. Njegova debljina je uglavnom samo nekoliko mikrona. Uzimajući silicijum kao primer, epitaksijalni rast silicijuma je uzgoj sloja silicijuma sa istom kristalnom orijentacijom kao i supstrat, kontrolisanom otpornošću i debljinom, na silicijumskoj monokristalnoj podlozi sa specifičnom kristalnom orijentacijom. Silikonski monokristalni sloj sa savršenom strukturom rešetke. Kada se epitaksijalni sloj uzgaja na podlozi, cjelina se naziva epitaksijalna pločica.
Za tradicionalnu silicijumsku industriju poluvodiča, proizvodnja visokofrekventnih i jakih uređaja direktno na silikonskim pločicama naići će na neke tehničke poteškoće. Na primjer, zahtjevi visokog napona proboja, malog serijskog otpora i malog pada napona zasićenja u području kolektora su teško ostvarivi. Uvođenje epitaksijske tehnologije pametno rješava ove probleme. Rješenje je uzgoj epitaksijalnog sloja visoke otpornosti na silikonskom supstratu niske otpornosti, a zatim proizvodnja uređaja na epitaksijalnom sloju visoke otpornosti. Na ovaj način, epitaksijalni sloj visoke otpornosti obezbeđuje visok probojni napon za uređaj, dok supstrat niske otpornosti smanjuje otpor podloge, čime se smanjuje pad napona zasićenja, čime se postiže visok probojni napon i mali balans između otpora i mali pad napona.
Osim toga, tehnologije epitaksije kao što su epitaksija u parnoj fazi i epitaksija u tečnoj fazi GaAs i drugih III-V, II-VI i drugih molekularnih jedinjenja poluvodičkih materijala također su uvelike razvijene i postale su osnova za većinu mikrovalnih uređaja, optoelektronskih uređaja i elektroenergetskih uređaja. uređaja. Neophodne procesne tehnologije za proizvodnju, posebno uspješna primjena tehnologije epitaksije molekularnog zraka i metal-organske parne faze u tankim slojevima, superrešetkama, kvantnim bunarima, napregnutim superrešetkama i epitaksiji tankog sloja na atomskom nivou, postale su novo polje istraživanja poluvodiča. Razvoj „Projekta Energetski pojas“ postavio je čvrste temelje.
Što se tiče poluvodičkih uređaja treće generacije, skoro svi takvi poluvodički uređaji su napravljeni na epitaksijalnom sloju, a sama pločica od silicijum karbida služi samo kao supstrat. Debljina SiC epitaksijalnog materijala, koncentracija nosioca u pozadini i drugi parametri direktno određuju različita električna svojstva SiC uređaja. Uređaji od silicijum karbida za visokonaponske aplikacije postavljaju nove zahteve za parametre kao što su debljina epitaksijalnih materijala i koncentracija pozadinskog nosača. Stoga, epitaksijalna tehnologija silicijum karbida igra odlučujuću ulogu u potpunom korišćenju performansi uređaja od silicijum karbida. Priprema gotovo svih SiC energetskih uređaja temelji se na visokokvalitetnim SiC epitaksijalnim pločicama. Proizvodnja epitaksijalnih slojeva važan je dio industrije poluvodiča sa širokim pojasom.
Vrijeme objave: 06.05.2024