“Epitaksial wafli” adynyň gelip çykyşy
Wafli taýýarlamak iki esasy ädimden ybarat: substraty taýýarlamak we epitaksial proses. Substrat ýarymgeçirijiniň ýeke kristal materialyndan ýasalýar we adatça ýarymgeçiriji enjamlary öndürmek üçin gaýtadan işlenýär. Şeýle hem epitaksial wafli emele getirmek üçin epitaksial gaýtadan işlenip bilner. Epitaksi, seresaplylyk bilen işlenilen ýekeje kristal substratda täze bir hrustal gatlagyň ösmegine degişlidir. Täze ýeke kristal substrat (birmeňzeş epitaksiýa) ýa-da başga bir material (birmeňzeş epitaksiýa) bilen birmeňzeş materialda bolup biler. Täze kristal gatlagy substratyň kristal ugry bilen deň derejede ulalýandygy sebäpli, oňa epitaksial gatlak diýilýär. Epitaksial gatlakly wafli epitaksial wafli (epitaksial wafli = epitaksial gatlak + substrat) diýilýär. Epitaksial gatlakda öndürilen enjamlara “öňe epitaksiýa”, substratda öndürilen enjamlara “ters epitaksiýa” diýilýär, epitaksial gatlak diňe goldaw hökmünde hyzmat edýär.
Birmeňzeş we geterogen epitaksiýa
▪Birmeňzeş epitaksiýa:Epitaksial gatlak we substrat şol bir materialdan ýasalýar: meselem, Si / Si, GaAs / GaAs, GaP / GaP.
▪Geterogen epitaksiýa:Epitaksial gatlak we substrat dürli materiallardan ýasalýar: meselem, Si / Al₂O₃, GaS / Si, GaAlAs / GaAs, GaN / SiC we ş.m.
Jaýlanan wafli
Epitaksi haýsy meseleleri çözýär?
Alonearymgeçiriji enjamlaryň öndürilişiniň barha çylşyrymly talaplaryny kanagatlandyrmak üçin diňe köp kristal materiallar ýeterlik däl. Şonuň üçin 1959-njy ýylyň ahyrynda epitaksiýa diýlip atlandyrylýan inçe ýekeje kristal material ösüş usuly döredildi. Epöne epitaksial tehnologiýa materiallaryň ösmegine aýratyn kömek etdi? Silikon üçin kremniniň epitaksiýasynyň ösüşi ýokary ýygylykly, ýokary güýçli kremniý tranzistorlarynyň ýasalmagy möhüm kynçylyklara sezewar bolan döwürde ýüze çykdy. Tranzistor ýörelgeleri nukdaýnazaryndan ýokary ýygylyga we güýje ýetmek, kollektor sebitiniň bölüniş naprýa .eniýesiniň ýokary bolmagyny we seriýa garşylygy pes bolmagyny talap edýär, bu bolsa doýma naprýa .eniýesiniň az bolmalydygyny aňladýar. Birinjisi kollektor materialynda ýokary garşylyk talap edýär, ikinjisi bolsa gapma-garşylygy döredýän pes garşylygy talap edýär. Birnäçe garşylygy azaltmak üçin kollektor sebitiniň galyňlygyny azaltmak, kremniniň waflini gaýtadan işlemek üçin gaty inçe we gowşak eder we garşylygy peseltmek ilkinji talap bilen gapma-garşy bolar. Epitaksial tehnologiýanyň ösüşi bu meseläni üstünlikli çözdi. Çözüw, pes garşylykly substratda ýokary garşylykly epitaksial gatlagy ösdürmekdi. Enjam epitaksial gatlakda öndürilip, tranzistoryň ýokary bölüniş naprýa .eniýesini üpjün edýär, pes garşylykly substrat bolsa esasy garşylygy peseldýär we doýma naprýa .eniýesini peseldýär we iki talap arasyndaky gapma-garşylygy çözýär.
Mundan başga-da, III-V we II-VI birleşýän ýarymgeçirijiler üçin GaAs, GaN we bug fazasy we suwuk faza epitaksiýasy ýaly epitaksial tehnologiýalar ep-esli ösüş gazandy. Bu tehnologiýalar köp mikrotolkun, optoelektron we güýç enjamlaryny öndürmek üçin zerur boldy. Hususan-da, molekulýar şöhle epitaksiýasy (MBE) we metal-organiki himiki bug buglamak (MOCVD) ýaly usullar inçe gatlaklara, superlattislere, kwant guýularyna, dartylan superlattislere we atom ölçegli inçe epitaksial gatlaklara üstünlikli ulanyldy. “band in engineeringenerligi” ýaly täze ýarymgeçiriji meýdanlaryň ösüşi.
Amaly goşundylarda giň zolakly ýarymgeçiriji enjamlaryň köpüsi epitaksial gatlaklarda ýasalýar, kremniý karbid (SiC) ýaly materiallar diňe substrat hökmünde ulanylýar. Şonuň üçin epitaksial gatlagy dolandyrmak giň zolakly ýarymgeçiriji pudagynda möhüm faktor bolup durýar.
Epitaksi tehnologiýasy: Sevenedi esasy aýratynlyk
1. Epitaksi pes (ýa-da ýokary) garşylyk substratynda ýokary (ýa-da pes) garşylyk gatlagyny ösdürip biler.
2.
3. Maska tehnologiýasy bilen utgaşdyrylanda, belli bir ýerlerde saýlama epitaksial ösüş amala aşyrylyp, integral zynjyrlaryň we ýörite gurluşly enjamlaryň öndürilmegine mümkinçilik döreder.
4. Epitaksial ösüş, konsentrasiýada duýdansyz ýa-da kem-kemden üýtgemeleri gazanmak ukyby bilen doping görnüşlerine we konsentrasiýalaryna gözegçilik etmäge mümkinçilik berýär.
5. Epitaksi üýtgeýän kompozisiýalar, şol sanda ultra inçe gatlaklar bilen birmeňzeş, köp gatlakly, köp komponentli birleşmeleri ösdürip biler.
6. Epitaksial ösüş materialyň ereýän nokadynyň aşagyndaky temperaturada bolup biler, gatlagyň galyňlygynda atom derejesiniň takyklygyny üpjün edip bolýan ösüş depgini bilen.
7. Epitaksi, GaN we üç taraplaýyn / dört taraplaýyn birleşme ýarymgeçirijiler ýaly kristallara çekilip bilinmeýän ýeke-täk kristal gatlaklaryň ösmegine mümkinçilik berýär.
Dürli epitaksial gatlaklar we epitaksial prosesler
Gysgaça aýtsak, epitaksial gatlaklar ösen materiallaryň ösmegi üçin peýdaly köp sanly substratlara garanyňda has aňsat dolandyrylýan we kämil kristal gurluşyny hödürleýär.
Iş wagty: 24-2024-nji dekabry