Epitaxy ni nini?

Wahandisi wengi hawajuiepitaxy, ambayo ina jukumu muhimu katika utengenezaji wa kifaa cha semiconductor.Epitaksiainaweza kutumika katika bidhaa tofauti za chip, na bidhaa tofauti zina aina tofauti za epitaxy, ikiwa ni pamoja naKama epitaxy, SiC epitaxy, Epitaksia ya GaN, nk.

Epitaxy ni nini?
Epitaksi mara nyingi huitwa "Epitaxy" kwa Kiingereza. Neno hilo linatokana na maneno ya Kigiriki “epi” (maana yake “juu”) na “teksi” (maana yake “mpango”). Kama jina linavyopendekeza, inamaanisha kupanga vizuri juu ya kitu. Mchakato wa epitaxy ni kuweka safu nyembamba ya fuwele kwenye substrate moja ya fuwele. Safu hii mpya ya fuwele iliyowekwa hivi karibuni inaitwa safu ya epitaxial.

Kuna aina mbili kuu za epitaxy: homoepitaxial na heteroepitaxial. Homoepitaxial inahusu kukuza nyenzo sawa kwenye aina moja ya substrate. Safu ya epitaxial na substrate ina muundo sawa wa kimiani. Heteroepitaxy ni ukuaji wa nyenzo nyingine kwenye substrate ya nyenzo moja. Katika kesi hiyo, muundo wa kimiani wa safu ya kioo iliyopandwa epitaxially na substrate inaweza kuwa tofauti. Je, fuwele moja na polycrystalline ni nini?
Katika halvledare, mara nyingi tunasikia maneno silicon moja ya fuwele na silikoni ya polycrystalline. Kwa nini silicon zingine huitwa fuwele moja na silicon zingine huitwa polycrystalline?

Kioo kimoja: Mpangilio wa kimiani ni endelevu na haujabadilika, bila mipaka ya nafaka, yaani, kioo kizima kinaundwa na kimiani kimoja chenye mwelekeo thabiti wa kioo. Polycrystalline: Polycrystalline inaundwa na nafaka nyingi ndogo, ambayo kila moja ni fuwele moja, na mwelekeo wao ni random kwa heshima kwa kila mmoja. Nafaka hizi zimetenganishwa na mipaka ya nafaka. Gharama ya uzalishaji wa vifaa vya polycrystalline ni ya chini kuliko ile ya fuwele moja, hivyo bado ni muhimu katika baadhi ya maombi. Mchakato wa epitaxial utahusika wapi?
Katika utengenezaji wa nyaya zilizounganishwa za silicon, mchakato wa epitaxial hutumiwa sana. Kwa mfano, epitaksi ya silicon hutumiwa kukuza safu safi ya silicon iliyodhibitiwa vizuri kwenye substrate ya silicon, ambayo ni muhimu sana kwa utengenezaji wa saketi zilizojumuishwa za hali ya juu. Kwa kuongeza, katika vifaa vya nguvu, SiC na GaN ni nyenzo mbili za kawaida za semiconductor za bandgap na uwezo bora wa kushughulikia nguvu. Nyenzo hizi kawaida hupandwa kwenye silicon au substrates zingine kupitia epitaxy. Katika mawasiliano ya quantum, biti za quantum zenye msingi wa semiconductor kawaida hutumia miundo ya epitaxial ya germanium ya silicon. Nk.

Njia za ukuaji wa epitaxial?

Njia tatu za kawaida za semiconductor epitaxy:

Molecular boriti epitaksi (MBE): Molecular boriti epitaksi) ni teknolojia ya ukuaji wa epitaksia ya nusu kondukta inayotekelezwa chini ya hali ya utupu wa hali ya juu sana. Katika teknolojia hii, nyenzo za chanzo hutolewa kwa njia ya atomi au mihimili ya molekuli na kisha kuwekwa kwenye substrate ya fuwele. MBE ni teknolojia sahihi sana na inayoweza kudhibitiwa ya ukuaji wa filamu nyembamba ya semicondukta ambayo inaweza kudhibiti kwa usahihi unene wa nyenzo zilizowekwa kwenye kiwango cha atomiki.

Metal organic CVD (MOCVD): Katika mchakato wa MOCVD, metali za kikaboni na gesi za hidridi zilizo na vipengele vinavyohitajika hutolewa kwenye substrate kwa joto linalofaa, na vifaa vya semiconductor vinavyohitajika huzalishwa kupitia athari za kemikali na kuwekwa kwenye substrate, wakati iliyobaki. misombo na bidhaa za majibu hutolewa.

Epitaxy Awamu ya Mvuke (VPE): Epitaxy ya Awamu ya Mvuke ni teknolojia muhimu inayotumiwa sana katika utengenezaji wa vifaa vya semicondukta. Kanuni yake ya msingi ni kusafirisha mvuke wa dutu moja au kiwanja katika gesi ya mtoa huduma na kuweka fuwele kwenye substrate kupitia athari za kemikali.