Katika mchakato wa maandalizi ya kaki, kuna viungo viwili vya msingi: moja ni maandalizi ya substrate, na nyingine ni utekelezaji wa mchakato wa epitaxial. Kipande kidogo, kaki iliyotengenezwa kwa uangalifu kutoka kwa nyenzo ya fuwele ya semicondukta moja, inaweza kuwekwa moja kwa moja katika mchakato wa utengenezaji wa kaki kama msingi wa kuzalisha vifaa vya semiconductor, au inaweza kuimarishwa zaidi kupitia michakato ya epitaxial.
Kwa hivyo, denotation ni nini? Kwa kifupi, epitaxy ni ukuaji wa safu mpya ya fuwele moja kwenye substrate moja ya kioo ambayo imechakatwa vizuri (kukata, kusaga, polishing, nk). Safu hii mpya ya fuwele na substrate inaweza kufanywa kwa nyenzo sawa au nyenzo tofauti, ili ukuaji wa homogeneous au heteroepitaxial uweze kupatikana inavyohitajika. Kwa sababu safu mpya ya fuwele iliyokua mpya itapanuka kulingana na awamu ya fuwele ya substrate, inaitwa safu ya epitaxial. Unene wake kwa ujumla ni mikroni chache tu. Kwa kuchukua silicon kama mfano, ukuaji wa silicon epitaxial ni kukuza safu ya silikoni yenye mwelekeo sawa wa kioo kama substrate, upinzani unaoweza kudhibitiwa na unene, kwenye substrate ya fuwele ya silikoni yenye mwelekeo maalum wa fuwele. Safu ya fuwele ya silikoni yenye muundo mzuri wa kimiani. Wakati safu ya epitaxial imeongezeka kwenye substrate, nzima inaitwa kaki ya epitaxial.
Kwa tasnia ya kitamaduni ya semicondukta ya silicon, utengenezaji wa vifaa vya masafa ya juu na vya nguvu nyingi moja kwa moja kwenye kaki za silicon vitakumbana na matatizo fulani ya kiufundi. Kwa mfano, mahitaji ya voltage ya juu ya kuvunjika, upinzani mdogo wa mfululizo na kushuka kwa voltage ya kueneza ndogo katika eneo la mtoza ni vigumu kufikia. Kuanzishwa kwa teknolojia ya epitaxy hutatua matatizo haya kwa ustadi. Suluhisho ni kukuza safu ya epitaxial yenye upinzani wa juu kwenye substrate ya silicon yenye upinzani mdogo, na kisha kutengeneza vifaa kwenye safu ya epitaxial ya upinzani wa juu. Kwa njia hii, safu ya epitaxial ya juu-resistivity hutoa voltage ya juu ya kuvunjika kwa kifaa, wakati substrate ya chini ya upinzani inapunguza upinzani wa substrate, na hivyo kupunguza kushuka kwa voltage ya kueneza, na hivyo kufikia voltage ya juu ya kuvunjika na Mizani ndogo kati ya upinzani na upinzani. kushuka kwa voltage ndogo.
Kwa kuongezea, teknolojia za epitaksia kama vile epitaksi ya awamu ya mvuke na epitaksi ya awamu ya kioevu ya GaAs na vifaa vingine vya III-V, II-VI na nyenzo zingine za semiconductor ya kiwanja cha molekuli pia zimetengenezwa kwa kiasi kikubwa na zimekuwa msingi wa vifaa vingi vya microwave, vifaa vya optoelectronic na nguvu. vifaa. Teknolojia za mchakato wa lazima kwa ajili ya uzalishaji, hasa utumiaji kwa mafanikio wa boriti ya molekuli na teknolojia ya epitaksi ya awamu ya mvuke-hai katika tabaka nyembamba, superlattices, visima vya quantum, superlattices iliyochujwa, na epitaksi ya kiwango cha atomiki ya safu nyembamba imekuwa uwanja mpya wa utafiti wa semiconductor. Uendelezaji wa "Mradi wa Ukanda wa Nishati" umeweka msingi imara.
Kwa upande wa vifaa vya semiconductor vya kizazi cha tatu, karibu vifaa vyote vya semiconductor vinatengenezwa kwenye safu ya epitaxial, na kaki ya silicon carbide yenyewe hutumika tu kama substrate. Unene wa nyenzo za epitaxial za SiC, mkusanyiko wa carrier wa nyuma na vigezo vingine huamua moja kwa moja mali mbalimbali za umeme za vifaa vya SiC. Vifaa vya silicon carbide kwa ajili ya maombi ya high-voltage huweka mbele mahitaji mapya ya vigezo kama vile unene wa nyenzo za epitaxial na mkusanyiko wa nyuma wa carrier. Kwa hivyo, teknolojia ya epitaxial ya silicon carbide ina jukumu muhimu katika kutumia kikamilifu utendaji wa vifaa vya silicon carbudi. Utayarishaji wa karibu vifaa vyote vya nguvu vya SiC ni msingi wa kaki za hali ya juu za SiC epitaxial. Uzalishaji wa tabaka za epitaxial ni sehemu muhimu ya sekta ya semiconductor ya bandgap pana.
Muda wa kutuma: Mei-06-2024