Epitaksi nedir?

Çoğu mühendisin bilmediğiepitaksiyarı iletken cihaz imalatında önemli bir rol oynar.EpitaksiFarklı çip ürünlerinde kullanılabilir ve farklı ürünler farklı epitaksi türlerine sahiptir.Si epitaksi, SiC epitaksi, GaN epitaksi, vesaire.

Epitaksi nedir?
Epitaksiye İngilizcede sıklıkla “Epitaksi” denir. Kelime Yunanca “epi” (“yukarıda” anlamına gelir) ve “taxis” (“düzenleme” anlamına gelir) sözcüklerinden gelir. Adından da anlaşılacağı gibi bir nesnenin üzerine düzgünce dizilmek anlamına gelir. Epitaksi işlemi, tek bir kristal substrat üzerine ince bir tek kristal katmanın biriktirilmesidir. Bu yeni biriken tek kristal katmana epitaksiyel katman adı verilir.

İki ana epitaksi türü vardır: homoepitaksiyel ve heteroepitaksiyel. Homoepitaksiyel, aynı malzemenin aynı tip substrat üzerinde büyütülmesi anlamına gelir. Epitaksiyel katman ve substrat tamamen aynı kafes yapısına sahiptir. Heteroepitaksi, bir malzemenin substratı üzerinde başka bir malzemenin büyümesidir. Bu durumda epitaksiyel olarak büyütülmüş kristal tabakanın ve substratın kafes yapısı farklı olabilir. Tek kristaller ve polikristalin nedir?
Yarı iletkenlerde sıklıkla tek kristal silikon ve çok kristalli silikon terimlerini duyarız. Neden bazı silikonlara tek kristal, bazılarına ise polikristalin deniyor?

Tek kristal: Kafes düzeni süreklidir ve değişmez, tane sınırları yoktur, yani kristalin tamamı tutarlı kristal oryantasyonuna sahip tek bir kafesten oluşur. Polikristalin: Polikristalin, her biri tek bir kristal olan birçok küçük tanecikten oluşur ve yönelimleri birbirlerine göre rastgeledir. Bu taneler tane sınırlarıyla ayrılır. Çok kristalli malzemelerin üretim maliyeti tek kristallere göre daha düşüktür, dolayısıyla bazı uygulamalarda hala kullanışlıdırlar. Epitaksiyel süreç nerede yer alacak?
Silikon bazlı entegre devrelerin üretiminde epitaksiyel işlem yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, silikon epitaksi, gelişmiş entegre devrelerin üretimi için son derece önemli olan, silikon bir alt tabaka üzerinde saf ve hassas şekilde kontrol edilen bir silikon tabakasını büyütmek için kullanılır. Ek olarak, güç cihazlarında SiC ve GaN, mükemmel güç işleme özelliklerine sahip, yaygın olarak kullanılan iki geniş bant aralıklı yarı iletken malzemedir. Bu malzemeler genellikle silikon veya diğer substratlar üzerinde epitaksi yoluyla büyütülür. Kuantum iletişiminde, yarı iletken tabanlı kuantum bitleri genellikle silikon germanyum epitaksiyel yapıları kullanır. Vesaire.

Epitaksiyel büyüme yöntemleri?

Yaygın olarak kullanılan üç yarı iletken epitaksi yöntemi:

Moleküler ışın epitaksisi (MBE): Moleküler ışın epitaksisi, ultra yüksek vakum koşulları altında gerçekleştirilen yarı iletken bir epitaksiyel büyüme teknolojisidir. Bu teknolojide kaynak malzeme atomlar veya moleküler ışınlar formunda buharlaştırılır ve daha sonra kristalin bir substrat üzerine biriktirilir. MBE, biriktirilen malzemenin kalınlığını atomik seviyede hassas bir şekilde kontrol edebilen, çok hassas ve kontrol edilebilir bir yarı iletken ince film büyütme teknolojisidir.

Metal organik CVD (MOCVD): MOCVD prosesinde gerekli elementleri içeren organik metaller ve hidrit gazları uygun sıcaklıkta alt tabakaya verilir ve gerekli yarı iletken malzemeler kimyasal reaksiyonlarla üretilip altlık üzerine biriktirilirken, geri kalanlar altlık üzerine biriktirilir. bileşikler ve reaksiyon ürünleri boşaltılır.

Buhar Fazlı Epitaksi (VPE): Buhar Fazlı Epitaksi, yarı iletken cihazların üretiminde yaygın olarak kullanılan önemli bir teknolojidir. Temel prensibi, tek bir maddenin veya bileşiğin buharını bir taşıyıcı gaz içinde taşımak ve kristalleri kimyasal reaksiyonlar yoluyla bir substrat üzerinde biriktirmektir.