Эпитаксиальный рост — это технология, при которой монокристаллический слой выращивается на монокристаллической подложке (подложке) с той же ориентацией кристалла, что и подложка, как если бы исходный кристалл расширялся наружу.Этот вновь выращенный монокристаллический слой может отличаться от подложки по типу проводимости, удельному сопротивлению и т. д. и позволяет выращивать многослойные монокристаллы разной толщины и с разными требованиями, что значительно повышает гибкость конструкции устройства и производительность устройства.Кроме того, эпитаксиальный процесс также широко используется в технологии изоляции PN-перехода в интегральных схемах и для улучшения качества материалов в больших интегральных схемах.
Классификация эпитаксии в основном основана на различном химическом составе подложки и эпитаксиального слоя, а также на различных методах выращивания.
По различному химическому составу эпитаксиальный рост можно разделить на два типа:
1. Гомоэпитаксиальный: в этом случае эпитаксиальный слой имеет тот же химический состав, что и подложка.Например, эпитаксиальные слои кремния выращиваются непосредственно на кремниевых подложках.
2. Гетероэпитаксии. Здесь химический состав эпитаксиального слоя отличается от состава подложки.Например, на сапфировой подложке выращивается эпитаксиальный слой нитрида галлия.
По различным методам роста технологию эпитаксиального роста также можно разделить на различные виды:
1. Молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ). Это технология выращивания тонких монокристаллических пленок на монокристаллических подложках, которая достигается за счет точного контроля скорости потока молекулярного луча и плотности луча в сверхвысоком вакууме.
2. Химическое осаждение из паровой фазы металлорганических соединений (MOCVD): в этой технологии используются металлорганические соединения и газофазные реагенты для проведения химических реакций при высоких температурах для создания необходимых тонкопленочных материалов.Он имеет широкое применение при изготовлении сложных полупроводниковых материалов и устройств.
3. Жидкофазная эпитаксия (ЖФЭ). При добавлении жидкого материала к монокристаллической подложке и выполнении термообработки при определенной температуре жидкий материал кристаллизуется с образованием монокристаллической пленки.Пленки, полученные по этой технологии, имеют согласованную решетку с подложкой и часто используются для изготовления сложных полупроводниковых материалов и приборов.
4. Парофазная эпитаксия (VPE). Используются газообразные реагенты для проведения химических реакций при высоких температурах с целью создания необходимых тонкопленочных материалов.Эта технология подходит для изготовления высококачественных монокристаллических пленок большой площади и особенно хороша при изготовлении сложных полупроводниковых материалов и устройств.
5. Химическая лучевая эпитаксия (CBE). Эта технология использует химические лучи для выращивания монокристаллических пленок на монокристаллических подложках, что достигается за счет точного контроля скорости потока химического луча и плотности луча.Он имеет широкое применение при изготовлении высококачественных тонких монокристаллических пленок.
6. Атомно-слоевая эпитаксия (ALE). Используя технологию атомно-слоевого осаждения, необходимые тонкопленочные материалы наносятся слой за слоем на монокристаллическую подложку.Эта технология позволяет получать высококачественные монокристаллические пленки большой площади и часто используется для изготовления сложных полупроводниковых материалов и устройств.
7. Эпитаксия с горячими стенками (HWE): посредством высокотемпературного нагрева газообразные реагенты осаждаются на монокристаллическую подложку с образованием монокристаллической пленки.Эта технология также подходит для изготовления высококачественных монокристаллических пленок большой площади и особенно используется при изготовлении сложных полупроводниковых материалов и устройств.
Время публикации: 6 мая 2024 г.