Epitaksiya nədir?

Mühəndislərin çoxu bunu bilmirepitaksiya, yarımkeçirici cihazların istehsalında mühüm rol oynayır.Epitaksiyamüxtəlif çip məhsullarında istifadə edilə bilər və müxtəlif məhsullar da daxil olmaqla müxtəlif növ epitaksiyaya malikdirEpitaksiya, SiC epitaksiyası, GaN epitaksiyasıvə s.

Epitaksiya nədir?
Epitaksiya tez-tez ingilis dilində "Epitaxy" adlanır. Bu söz yunanca “epi” (“yuxarıda” deməkdir) və “taksi” (“tənzimləmə” mənasını verir) sözlərindən yaranmışdır. Adından da göründüyü kimi, obyektin üstünə səliqəli düzülmək deməkdir. Epitaksiya prosesi tək kristal substratda nazik bir kristal təbəqənin çökdürülməsidir. Bu yeni çökdürülmüş monokristal təbəqəyə epitaksial təbəqə deyilir.

Epitaksiyanın iki əsas növü var: homoepitaksial və heteroepitaksial. Homoepitaxial eyni materialın eyni növ substratda böyüməsinə aiddir. Epitaksial təbəqə və substrat tamamilə eyni qəfəs quruluşuna malikdir. Heteroepitaksiya bir materialın substratında başqa bir materialın böyüməsidir. Bu halda, epitaksial olaraq böyüdülmüş kristal təbəqənin və substratın qəfəs quruluşu fərqli ola bilər. Tək kristallar və polikristallar nədir?
Yarımkeçiricilərdə biz tez-tez monokristal silisium və polikristal silikon terminlərini eşidirik. Niyə bəzi silisiumlara monokristallar, bəzilərinə isə polikristal deyilir?

Tək kristal: Şəbəkənin düzülüşü taxıl sərhədləri olmadan davamlı və dəyişməzdir, yəni bütün kristal ardıcıl kristal oriyentasiyası olan tək bir qəfəsdən ibarətdir. Polikristal: Polikristal hər biri tək kristal olan çoxlu kiçik dənələrdən ibarətdir və onların istiqamətləri bir-birinə nisbətən təsadüfi olur. Bu taxıllar taxıl sərhədləri ilə ayrılır. Polikristal materialların istehsal dəyəri monokristallardan daha aşağıdır, buna görə də bəzi tətbiqlərdə hələ də faydalıdırlar. Epitaksial proses harada iştirak edəcək?
Silikon əsaslı inteqral sxemlərin istehsalında epitaksial prosesdən geniş istifadə olunur. Məsələn, silisium epitaksisi, qabaqcıl inteqral sxemlərin istehsalı üçün son dərəcə vacib olan silikon substratda təmiz və incə idarə olunan silisium təbəqəsini yetişdirmək üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, güc cihazlarında, SiC və GaN əla enerji idarəetmə imkanlarına malik geniş istifadə olunan iki geniş diapazonlu yarımkeçirici materialdır. Bu materiallar adətən epitaksiya vasitəsilə silikon və ya digər substratlarda yetişdirilir. Kvant rabitəsində yarımkeçirici əsaslı kvant bitləri adətən silisium germanium epitaksial strukturlarından istifadə edir. və s.

Epitaksial böyümə üsulları?

Tez-tez istifadə olunan üç yarımkeçirici epitaksiya üsulu:

Molekulyar şüa epitaksiyası (MBE): Molekulyar şüa epitaksiyası ultra yüksək vakuum şəraitində həyata keçirilən yarımkeçirici epitaksial böyümə texnologiyasıdır. Bu texnologiyada mənbə material atomlar və ya molekulyar şüalar şəklində buxarlanır və sonra kristal bir substratda yerləşdirilir. MBE çox dəqiq və idarə oluna bilən yarımkeçirici nazik təbəqənin böyüdülməsi texnologiyasıdır və atom səviyyəsində çökdürülmüş materialın qalınlığını dəqiq idarə edə bilir.

Metal üzvi CVD (MOCVD): MOCVD prosesində, lazımi elementləri ehtiva edən üzvi metallar və hidrid qazları substrata uyğun bir temperaturda verilir və lazımi yarımkeçirici materiallar kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə əmələ gəlir və substratın üzərinə yerləşdirilir, qalan hissəsi isə birləşmələr və reaksiya məhsulları atılır.

Buxar Faza Epitaksiyası (VPE): Buxar Fazası Epitaksiyası yarımkeçirici cihazların istehsalında geniş istifadə olunan mühüm texnologiyadır. Onun əsas prinsipi tək bir maddənin və ya birləşmənin buxarının daşıyıcı qazda daşınması və kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə substratda kristalların çökdürülməsidir.