Эпитакси гэж юу вэ?

Ихэнх инженерүүд үүнийг сайн мэддэггүйэпитакси, хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.Эпитаксиянз бүрийн чип бүтээгдэхүүнд ашиглаж болох ба өөр өөр бүтээгдэхүүнүүд нь янз бүрийн төрлийн эпитакситэй байдагЭпитакси, SiC эпитакси, GaN эпитакси, гэх мэт.

Эпитакси гэж юу вэ?
Эпитаксиг ихэвчлэн англиар "Эпитакси" гэж нэрлэдэг. Энэ үг нь "epi" ("дээд" гэсэн утгатай) ба "такси" ("зохицуулалт" гэсэн утгатай) грек үгнээс гаралтай. Нэрнээс нь харахад энэ нь объектын дээд талд цэвэрхэн байрлуулах гэсэн үг юм. Эпитаксийн процесс нь нэг талст субстрат дээр нимгэн нэг талст давхаргыг байрлуулах явдал юм. Энэхүү шинээр хуримтлагдсан нэг талст давхаргыг эпитаксиаль давхарга гэж нэрлэдэг.

Гомоэпитаксиал ба гетероэпитаксиаль гэсэн хоёр үндсэн төрөл байдаг. Гомоэпитаксиал гэдэг нь ижил төрлийн субстрат дээр ижил материалыг ургуулахыг хэлнэ. Эпитаксиаль давхарга ба субстрат нь яг ижил торны бүтэцтэй байдаг. Гетероепитакси нь нэг материалын субстрат дээр өөр материалын өсөлт юм. Энэ тохиолдолд epitaxially ургасан болор давхарга болон субстратын торны бүтэц өөр байж болно. Нэг талст ба поликристал гэж юу вэ?
Хагас дамжуулагчийн хувьд бид дан болор цахиур, поликристалл цахиур гэсэн нэр томъёог ихэвчлэн сонсдог. Яагаад зарим цахиурыг дан талст, зарим цахиурыг поликристал гэж нэрлэдэг вэ?

Нэг болор: Торны зохион байгуулалт нь тасралтгүй бөгөөд өөрчлөгдөөгүй, ширхэгийн хил хязгааргүй, өөрөөр хэлбэл талст бүхэлдээ тууштай талст чиг баримжаа бүхий нэг тороос бүрдэнэ. Поликристал: Поликристал нь олон жижиг мөхлөгүүдээс тогтдог бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь нэг талст бөгөөд тэдгээрийн чиглэл нь бие биенээсээ санамсаргүй байдаг. Эдгээр үр тариа нь үр тарианы хилээр тусгаарлагддаг. Поликристалл материалын үйлдвэрлэлийн өртөг нь дан талстаас бага байдаг тул зарим хэрэглээнд ашиг тустай хэвээр байна. Эпитаксиаль процесс хаана оролцох вэ?
Цахиурт суурилсан нэгдсэн хэлхээг үйлдвэрлэхэд эпитаксиаль процессыг өргөн ашигладаг. Жишээлбэл, цахиурын эпитакси нь цахиурын субстрат дээр цэвэр, нарийн хяналттай цахиурын давхаргыг ургуулахад ашигладаг бөгөөд энэ нь дэвшилтэт нэгдсэн хэлхээг үйлдвэрлэхэд маш чухал юм. Нэмж дурдахад, эрчим хүчний төхөөрөмжүүдэд SiC ба GaN нь эрчим хүч боловсруулах маш сайн чадвартай өргөн зурвасын хагас дамжуулагч хоёр материал юм. Эдгээр материалыг ихэвчлэн цахиур эсвэл бусад субстрат дээр эпитаксигаар ургуулдаг. Квантын холбоонд хагас дамжуулагч дээр суурилсан квант битүүд нь ихэвчлэн цахиур германий эпитаксиаль бүтцийг ашигладаг. гэх мэт.

Эпитаксийн өсөлтийн аргууд?

Хагас дамжуулагч эпитаксийн гурван түгээмэл хэрэглэгддэг арга:

Молекулын цацрагийн эпитакси (MBE): Молекулын цацрагийн эпитакси нь хэт өндөр вакуум нөхцөлд хийгддэг хагас дамжуулагч эпитаксиаль өсөлтийн технологи юм. Энэ технологид эх материалыг атом эсвэл молекулын цацраг хэлбэрээр ууршуулж, дараа нь талст субстрат дээр хадгалдаг. MBE бол тунгаасан материалын зузааныг атомын түвшинд нарийн хянах боломжтой хагас дамжуулагч нимгэн хальс ургуулах маш нарийн бөгөөд хяналттай технологи юм.

Металл органик CVD (MOCVD): MOCVD процесст шаардлагатай элементүүдийг агуулсан органик металлууд болон гидридийн хийүүдийг зохих температурт субстрат руу нийлүүлж, шаардлагатай хагас дамжуулагч материалыг химийн урвалаар үүсгэж, субстрат дээр хадгалдаг. нэгдлүүд болон урвалын бүтээгдэхүүнүүд гадагшилдаг.

Уурын фазын эпитакси (VPE): Уурын фазын эпитакси нь хагас дамжуулагч төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд түгээмэл хэрэглэгддэг чухал технологи юм. Үүний үндсэн зарчим нь химийн урвалаар нэг бодис эсвэл нэгдлийн уурыг зөөвөрлөгч хийд зөөвөрлөх, талстыг субстрат дээр байрлуулах явдал юм.