Apakah epitaksi?

Kebanyakan jurutera tidak biasaepitaksi, yang memainkan peranan penting dalam pembuatan peranti semikonduktor.Epitaksiboleh digunakan dalam produk cip yang berbeza, dan produk yang berbeza mempunyai jenis epitaksi yang berbeza, termasukSi epitaksi, Epitaksi SiC, Epitaksi GaN, dsb.

Apakah epitaksi?
Epitaxy sering dipanggil "Epitaxy" dalam bahasa Inggeris. Perkataan itu berasal daripada perkataan Yunani “epi” (bermaksud “di atas”) dan “teksi” (bermaksud “susunan”). Seperti namanya, ia bermaksud menyusun dengan kemas di atas sesuatu objek. Proses epitaksi adalah untuk mendepositkan lapisan kristal tunggal nipis pada substrat kristal tunggal. Lapisan kristal tunggal yang baru disimpan ini dipanggil lapisan epitaxial.

Terdapat dua jenis utama epitaksi: homoepitaxial dan heteroepitaxial. Homoepitaxial merujuk kepada penanaman bahan yang sama pada jenis substrat yang sama. Lapisan epitaxial dan substrat mempunyai struktur kekisi yang sama. Heteroepitaksi ialah pertumbuhan bahan lain pada substrat satu bahan. Dalam kes ini, struktur kekisi lapisan kristal yang tumbuh secara epitaxial dan substrat mungkin berbeza. Apakah kristal tunggal dan polihabluran?
Dalam semikonduktor, kita sering mendengar istilah silikon kristal tunggal dan silikon polihabluran. Mengapakah beberapa silikon dipanggil kristal tunggal dan beberapa silikon dipanggil polihablur?

Kristal tunggal: Susunan kekisi adalah berterusan dan tidak berubah, tanpa sempadan butiran, iaitu, keseluruhan kristal terdiri daripada kekisi tunggal dengan orientasi kristal yang konsisten. Polihabluran: Polihabluran terdiri daripada banyak butiran kecil, setiap satunya adalah kristal tunggal, dan orientasinya adalah rawak terhadap satu sama lain. Bijirin ini dipisahkan oleh sempadan bijian. Kos pengeluaran bahan polihablur lebih rendah daripada kristal tunggal, jadi ia masih berguna dalam beberapa aplikasi. Di manakah proses epitaxial akan terlibat?
Dalam pembuatan litar bersepadu berasaskan silikon, proses epitaxial digunakan secara meluas. Contohnya, epitaksi silikon digunakan untuk mengembangkan lapisan silikon tulen dan terkawal halus pada substrat silikon, yang amat penting untuk pembuatan litar bersepadu termaju. Di samping itu, dalam peranti kuasa, SiC dan GaN ialah dua bahan semikonduktor celah jalur lebar yang biasa digunakan dengan keupayaan pengendalian kuasa yang sangat baik. Bahan-bahan ini biasanya ditanam pada silikon atau substrat lain melalui epitaksi. Dalam komunikasi kuantum, bit kuantum berasaskan semikonduktor biasanya menggunakan struktur epitaxial germanium silikon. dll.

Kaedah pertumbuhan epitaxial?

Tiga kaedah epitaksi semikonduktor yang biasa digunakan:

Molecular beam epitaxy (MBE): Molecular beam epitaxy) ialah teknologi pertumbuhan epitaxial semikonduktor yang dilakukan di bawah keadaan vakum ultra tinggi. Dalam teknologi ini, bahan sumber disejat dalam bentuk atom atau rasuk molekul dan kemudian diendapkan pada substrat kristal. MBE ialah teknologi pertumbuhan filem nipis semikonduktor yang sangat tepat dan boleh dikawal yang boleh mengawal ketebalan bahan termendap pada tahap atom dengan tepat.

CVD organik logam (MOCVD): Dalam proses MOCVD, logam organik dan gas hidrida yang mengandungi unsur-unsur yang diperlukan dibekalkan kepada substrat pada suhu yang sesuai, dan bahan semikonduktor yang diperlukan dijana melalui tindak balas kimia dan dimendapkan pada substrat, manakala selebihnya sebatian dan hasil tindak balas dinyahcas.

Epitaksi Fasa Wap (VPE): Epitaksi Fasa Wap ialah teknologi penting yang biasa digunakan dalam pengeluaran peranti semikonduktor. Prinsip asasnya adalah untuk mengangkut wap bahan tunggal atau sebatian dalam gas pembawa dan memendapkan kristal pada substrat melalui tindak balas kimia.