Epitaksiyel büyüme, sanki orijinal kristal dışarı doğru uzanmış gibi, substratla aynı kristal oryantasyonuna sahip tek bir kristal substrat (substrat) üzerinde tek bir kristal katmanını büyüten bir teknolojidir.Bu yeni büyüyen tek kristal katman, iletkenlik türü, direnç vb. açısından alt tabakadan farklı olabilir ve farklı kalınlıklara ve farklı gereksinimlere sahip çok katmanlı tek kristaller büyütebilir, böylece cihaz tasarımının ve cihaz performansının esnekliğini büyük ölçüde artırabilir.Ayrıca epitaksiyel proses, entegre devrelerde PN eklem izolasyon teknolojisinde ve büyük ölçekli entegre devrelerde malzeme kalitesinin iyileştirilmesinde de yaygın olarak kullanılmaktadır.
Epitaksinin sınıflandırılması temel olarak substratın ve epitaksiyel katmanın farklı kimyasal bileşimlerine ve farklı büyüme yöntemlerine dayanmaktadır.
Farklı kimyasal bileşimlere göre epitaksiyel büyüme iki türe ayrılabilir:
1. Homoepitaksiyel: Bu durumda epitaksiyel katman, substrat ile aynı kimyasal bileşime sahiptir.Örneğin, silikon epitaksiyel katmanlar doğrudan silikon substratlar üzerinde büyütülür.
2. Heteroepitaksi: Burada epitaksiyel tabakanın kimyasal bileşimi substratınkinden farklıdır.Örneğin, bir safir substrat üzerinde bir galyum nitrür epitaksiyel katman büyütülür.
Farklı büyüme yöntemlerine göre, epitaksiyel büyüme teknolojisi de çeşitli türlere ayrılabilir:
1. Moleküler ışın epitaksisi (MBE): Bu, ultra yüksek vakumda moleküler ışın akış hızının ve ışın yoğunluğunun hassas bir şekilde kontrol edilmesiyle elde edilen, tek kristal substratlar üzerinde tek kristal ince filmlerin büyütülmesine yönelik bir teknolojidir.
2. Metal-organik kimyasal buhar biriktirme (MOCVD): Bu teknoloji, gerekli ince film malzemelerini üretmek üzere yüksek sıcaklıklarda kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirmek için metal-organik bileşikleri ve gaz fazı reaktiflerini kullanır.Bileşik yarı iletken malzeme ve cihazların hazırlanmasında geniş uygulamalara sahiptir.
3. Sıvı faz epitaksi (LPE): Tek kristalli bir alt tabakaya sıvı malzeme eklenerek ve belirli bir sıcaklıkta ısıl işlem gerçekleştirilerek sıvı malzeme kristalleşerek tek kristal bir film oluşturur.Bu teknolojiyle hazırlanan filmler altlık ile kafes uyumlu hale getirilir ve sıklıkla bileşik yarı iletken malzeme ve cihazların hazırlanmasında kullanılır.
4. Buhar fazı epitaksi (VPE): Gerekli ince film malzemelerini oluşturmak amacıyla yüksek sıcaklıklarda kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirmek için gaz halindeki reaktanları kullanır.Bu teknoloji, geniş alanlı, yüksek kaliteli tek kristal filmlerin hazırlanması için uygundur ve özellikle bileşik yarı iletken malzeme ve cihazların hazırlanmasında üstündür.
5. Kimyasal ışın epitaksisi (CBE): Bu teknoloji, tek kristal substratlar üzerinde tek kristal filmler büyütmek için kimyasal ışınlar kullanır; bu, kimyasal ışın akış hızının ve ışın yoğunluğunun hassas bir şekilde kontrol edilmesiyle elde edilir.Yüksek kaliteli tek kristalli ince filmlerin hazırlanmasında geniş uygulama alanına sahiptir.
6. Atomik katman epitaksisi (ALE): Atomik katman biriktirme teknolojisi kullanılarak, gerekli ince film malzemeleri tek bir kristal alt tabaka üzerine katman katman biriktirilir.Bu teknoloji, geniş alanlı, yüksek kaliteli tek kristal filmler hazırlayabilir ve genellikle bileşik yarı iletken malzeme ve cihazların hazırlanmasında kullanılır.
7. Sıcak duvar epitaksisi (HWE): Yüksek sıcaklıkta ısıtma yoluyla gaz halindeki reaktanlar, tek bir kristal film oluşturmak üzere tek bir kristal alt tabaka üzerinde biriktirilir.Bu teknoloji aynı zamanda geniş alanlı, yüksek kaliteli tek kristal filmlerin hazırlanmasına da uygundur ve özellikle bileşik yarı iletken malzeme ve cihazların hazırlanmasında kullanılır.
Gönderim zamanı: Mayıs-06-2024