Gofret hazırlama sürecinde iki temel bağlantı vardır: biri alt tabakanın hazırlanması, diğeri ise epitaksiyel sürecin uygulanmasıdır. Yarı iletken tek kristal malzemeden dikkatlice hazırlanmış bir levha olan alt tabaka, yarı iletken cihazlar üretmek için bir temel olarak doğrudan levha üretim sürecine yerleştirilebilir veya epitaksiyel işlemlerle daha da geliştirilebilir.
Peki, işaret nedir? Kısaca epitaksi, ince işlenmiş (kesme, taşlama, cilalama vb.) tek kristal substrat üzerinde yeni bir tek kristal katmanının büyümesidir. Bu yeni tek kristal katman ve substrat aynı malzemeden veya farklı malzemelerden yapılabilir, böylece gerektiğinde homojen veya heteroepitaksiyel büyüme elde edilebilir. Yeni büyüyen tek kristal katman, substratın kristal fazına göre genişleyeceğinden buna epitaksiyel katman adı verilir. Kalınlığı genellikle sadece birkaç mikrondur. Silikonu örnek olarak alırsak, silikon epitaksiyel büyümesi, spesifik bir kristal oryantasyonuna sahip bir silikon tek kristal substrat üzerinde, substrat ile aynı kristal oryantasyonuna, kontrol edilebilir özdirenç ve kalınlığa sahip bir silikon tabakasının büyütülmesidir. Mükemmel kafes yapısına sahip silikon tek kristal katman. Epitaksiyel katman substrat üzerinde büyüdüğünde, tamamına epitaksiyel levha adı verilir.
Geleneksel silikon yarı iletken endüstrisi için, yüksek frekanslı ve yüksek güçlü cihazların doğrudan silikon levhalar üzerinde üretilmesi bazı teknik zorluklarla karşılaşacaktır. Örneğin, yüksek arıza voltajı, küçük seri direnç ve kollektör alanındaki küçük doyma voltajı düşüşü gereksinimlerinin karşılanması zordur. Epitaksi teknolojisinin kullanıma sunulması bu sorunları akıllıca çözmektedir. Çözüm, düşük dirençli bir silikon substrat üzerinde yüksek dirençli bir epitaksiyel katman büyütmek ve ardından yüksek dirençli epitaksiyel katman üzerinde cihazlar üretmektir. Bu şekilde, yüksek dirençli epitaksiyel katman, cihaz için yüksek bir arıza voltajı sağlarken, düşük dirençli alt tabaka, alt katmanın direncini azaltır, böylece doyma voltajı düşüşünü azaltır, böylece yüksek arıza voltajı ve direnç ve direnç arasında küçük bir denge elde edilir. küçük voltaj düşüşü.
Ek olarak, GaAs ve diğer III-V, II-VI ve diğer moleküler bileşik yarı iletken malzemelerin buhar fazı epitaksisi ve sıvı fazı epitaksisi gibi epitaksi teknolojileri de büyük ölçüde geliştirildi ve çoğu mikrodalga cihazının, optoelektronik cihazın ve güç kaynağının temeli haline geldi. cihazlar. Üretim için vazgeçilmez proses teknolojileri, özellikle moleküler ışın ve metal-organik buhar fazı epitaksi teknolojisinin ince katmanlarda, süper örgülerde, kuantum kuyularında, gergin süper örgülerde ve atomik düzeyde ince katman epitaksisinde başarılı bir şekilde uygulanması, yarı iletken araştırmalarının yeni bir alanı haline geldi. “Enerji Kuşağı Projesi”nin geliştirilmesi sağlam bir temel oluşturdu.
Üçüncü nesil yarı iletken cihazlar söz konusu olduğunda, bu tür yarı iletken cihazların neredeyse tamamı epitaksiyel katman üzerinde yapılır ve silikon karbür levhanın kendisi yalnızca alt tabaka olarak hizmet eder. SiC epitaksiyel malzemenin kalınlığı, arka plandaki taşıyıcı konsantrasyonu ve diğer parametreler, SiC cihazlarının çeşitli elektriksel özelliklerini doğrudan belirler. Yüksek voltaj uygulamalarına yönelik silisyum karbür cihazlar, epitaksiyel malzemelerin kalınlığı ve arka plan taşıyıcı konsantrasyonu gibi parametreler için yeni gereksinimler ortaya koymaktadır. Bu nedenle silisyum karbür epitaksiyel teknolojisi, silisyum karbür cihazların performansından tam olarak faydalanılmasında belirleyici bir rol oynar. Hemen hemen tüm SiC güç cihazlarının hazırlanması, yüksek kaliteli SiC epitaksiyel levhalara dayanmaktadır. Epitaksiyel katmanların üretimi geniş bant aralıklı yarı iletken endüstrisinin önemli bir parçasıdır.
Gönderim zamanı: Mayıs-06-2024