Эпитаксиаль өсөлт гэж юу вэ?

Эпитаксиаль өсөлт нь нэг талст давхарга (субстрат) дээр субстраттай ижил талст чиг баримжаатай, анхны талст гадагшаа сунасан мэт нэг талст давхаргыг ургуулдаг технологи юм. Энэхүү шинээр ургасан нэг болор давхарга нь дамжуулагчийн төрөл, эсэргүүцэл гэх мэтийн хувьд субстратаас ялгаатай байж болох ба өөр өөр зузаантай, өөр өөр шаардлага бүхий олон давхаргат нэг талстыг ургуулснаар төхөөрөмжийн дизайн, төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийн уян хатан байдлыг ихээхэн сайжруулдаг. Нэмж дурдахад эпитаксиаль процессыг нэгдсэн хэлхээнд PN уулзвар тусгаарлах технологи, том хэмжээний нэгдсэн хэлхээнд материалын чанарыг сайжруулахад өргөн ашигладаг.

Эпитаксийн ангилал нь үндсэндээ субстрат ба эпитаксиаль давхаргын янз бүрийн химийн найрлага, өсөлтийн янз бүрийн аргууд дээр суурилдаг.

Өөр өөр химийн найрлагаас хамааран эпитаксиаль өсөлтийг хоёр төрөлд хувааж болно.

1. Гомоэпитаксиал:

Энэ тохиолдолд эпитаксиаль давхарга нь субстраттай ижил химийн найрлагатай байдаг. Жишээлбэл, цахиурын эпитаксиаль давхаргууд нь цахиурын субстрат дээр шууд ургадаг.

2. Гетероэпитакси:

Энд эпитаксиаль давхаргын химийн найрлага нь субстратаас ялгаатай байна. Жишээлбэл, индранил субстрат дээр галлийн нитридын эпитаксиаль давхарга ургадаг.

Өсөлтийн янз бүрийн аргуудын дагуу эпитаксиаль өсөлтийн технологийг янз бүрийн төрөлд хувааж болно.

1. Молекулын цацрагийн эпитакси (MBE):

Энэ нь дан болор нимгэн хальсыг нэг талст субстрат дээр ургуулах технологи бөгөөд хэт өндөр вакуум дахь молекулын цацрагийн урсгалын хурд болон цацрагийн нягтыг нарийн хянах замаар хийгддэг.

2. Металл-органик химийн уурын хуримтлал (MOCVD):

Энэхүү технологи нь металл-органик нэгдлүүд болон хийн фазын урвалжуудыг ашиглан өндөр температурт химийн урвал явуулж, шаардлагатай нимгэн хальсан материалыг үүсгэдэг. Энэ нь нийлмэл хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмж бэлтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг.

3. Шингэн фазын эпитакси (LPE):

Нэг талст субстрат дээр шингэн материал нэмж, тодорхой температурт дулааны боловсруулалт хийснээр шингэн материал талсжиж, нэг болор хальс үүсгэдэг. Энэхүү технологиор бэлтгэсэн хальс нь субстраттай таарч, нийлмэл хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмжийг бэлтгэхэд ихэвчлэн ашиглагддаг.

4. Уурын фазын эпитакси (VPE):

Шаардлагатай нимгэн хальсан материалыг бий болгохын тулд өндөр температурт химийн урвал явуулахын тулд хийн урвалжуудыг ашигладаг. Энэ технологи нь том талбайтай, өндөр чанартай дан болор хальс бэлтгэхэд тохиромжтой бөгөөд нийлмэл хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмж бэлтгэхэд онцгой ач холбогдолтой юм.

5. Химийн цацрагийн эпитакси (CBE):

Энэхүү технологи нь нэг талст субстрат дээр нэг талст хальсыг ургуулахын тулд химийн цацрагийг ашигладаг бөгөөд энэ нь химийн цацрагийн урсгалын хурд болон цацрагийн нягтыг нарийн хянах замаар хийгддэг. Энэ нь өндөр чанартай нэг талст нимгэн хальс бэлтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг.

6. Атомын давхаргын эпитакси (ALE):

Атомын давхарга хуримтлуулах технологийг ашиглан шаардлагатай нимгэн хальсан материалыг нэг талст субстрат дээр давхаргаар нь байрлуулна. Энэхүү технологи нь том талбайтай, өндөр чанартай дан болор хальс бэлтгэх боломжтой бөгөөд нийлмэл хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмжийг бэлтгэхэд ихэвчлэн ашиглагддаг.

7. Халуун хананы эпитакси (HWE):

Өндөр температурт халаах замаар хийн урвалжууд нь нэг талст субстрат дээр хуримтлагдаж, нэг талст хальс үүсгэдэг. Энэ технологи нь том талбайтай, өндөр чанартай дан болор хальс бэлтгэхэд тохиромжтой бөгөөд ялангуяа нийлмэл хагас дамжуулагч материал, төхөөрөмж бэлтгэхэд ашиглагддаг.