Dalam proses penyediaan wafer, terdapat dua pautan teras: satu ialah penyediaan substrat, dan satu lagi ialah pelaksanaan proses epitaxial. Substrat, wafer yang dibuat dengan teliti daripada bahan kristal tunggal semikonduktor, boleh terus dimasukkan ke dalam proses pembuatan wafer sebagai asas untuk menghasilkan peranti semikonduktor, atau ia boleh dipertingkatkan lagi melalui proses epitaxial.
Jadi, apakah denotasi? Ringkasnya, epitaksi ialah pertumbuhan lapisan baru kristal tunggal pada substrat kristal tunggal yang telah diproses dengan halus (memotong, mengisar, menggilap, dll.). Lapisan kristal tunggal dan substrat baru ini boleh dibuat daripada bahan yang sama atau bahan yang berbeza, supaya pertumbuhan homogen atau heteroepitaxial boleh dicapai mengikut keperluan. Kerana lapisan kristal tunggal yang baru tumbuh akan mengembang mengikut fasa kristal substrat, ia dipanggil lapisan epitaxial. Ketebalannya biasanya hanya beberapa mikron. Mengambil silikon sebagai contoh, pertumbuhan epitaxial silikon adalah untuk mengembangkan lapisan silikon dengan orientasi kristal yang sama dengan substrat, kerintangan dan ketebalan yang boleh dikawal, pada substrat kristal tunggal silikon dengan orientasi kristal tertentu. Lapisan kristal tunggal silikon dengan struktur kekisi yang sempurna. Apabila lapisan epitaxial ditanam pada substrat, keseluruhannya dipanggil wafer epitaxial.
Bagi industri semikonduktor silikon tradisional, pembuatan peranti frekuensi tinggi dan berkuasa tinggi secara langsung pada wafer silikon akan menghadapi beberapa masalah teknikal. Sebagai contoh, keperluan voltan pecahan tinggi, rintangan siri kecil dan penurunan voltan tepu kecil di kawasan pengumpul sukar dicapai. Pengenalan teknologi epitaksi dengan bijak menyelesaikan masalah ini. Penyelesaiannya adalah untuk mengembangkan lapisan epitaxial berrintangan tinggi pada substrat silikon berrintangan rendah, dan kemudian membuat peranti pada lapisan epitaxial berrintangan tinggi. Dengan cara ini, lapisan epitaxial kerintangan tinggi memberikan voltan pecahan tinggi untuk peranti, manakala substrat kerintangan rendah mengurangkan rintangan substrat, dengan itu mengurangkan penurunan voltan tepu, dengan itu mencapai voltan pecahan tinggi dan Keseimbangan kecil antara rintangan dan penurunan voltan kecil.
Di samping itu, teknologi epitaksi seperti epitaksi fasa wap dan epitaksi fasa cecair GaA dan bahan-bahan semikonduktor sebatian molekul lain III-V, II-VI dan molekul lain juga telah banyak dibangunkan dan telah menjadi asas bagi kebanyakan peranti gelombang mikro, peranti optoelektronik dan kuasa. peranti. Teknologi proses yang sangat diperlukan untuk pengeluaran, terutamanya penerapan yang berjaya bagi teknologi rasuk molekul dan teknologi epitaksi fasa wap logam-organik dalam lapisan nipis, superlattices, telaga kuantum, superlattices terikan, dan epitaksi lapisan nipis peringkat atom telah menjadi bidang baharu penyelidikan semikonduktor. Pembangunan "Projek Tali Pinggang Tenaga" telah meletakkan asas yang kukuh.
Setakat peranti semikonduktor generasi ketiga, hampir semua peranti semikonduktor sedemikian dibuat pada lapisan epitaxial, dan wafer silikon karbida itu sendiri hanya berfungsi sebagai substrat. Ketebalan bahan epitaxial SiC, kepekatan pembawa latar belakang dan parameter lain secara langsung menentukan pelbagai sifat elektrik peranti SiC. Peranti silikon karbida untuk aplikasi voltan tinggi mengemukakan keperluan baharu untuk parameter seperti ketebalan bahan epitaxial dan kepekatan pembawa latar belakang. Oleh itu, teknologi epitaxial silikon karbida memainkan peranan yang menentukan dalam menggunakan sepenuhnya prestasi peranti silikon karbida. Penyediaan hampir semua peranti kuasa SiC adalah berdasarkan wafer epitaxial SiC berkualiti tinggi. Pengeluaran lapisan epitaxial adalah bahagian penting dalam industri semikonduktor celah jalur lebar.
Masa siaran: Mei-06-2024