Gofretin hazırlanması prosesində iki əsas əlaqə var: biri substratın hazırlanması, digəri isə epitaksial prosesin həyata keçirilməsidir. Yarımkeçirici monokristal materialdan diqqətlə hazırlanmış vafli olan substrat yarımkeçirici cihazların istehsalı üçün əsas kimi birbaşa vafli istehsal prosesinə qoyula bilər və ya epitaksial proseslər vasitəsilə daha da gücləndirilə bilər.
Beləliklə, denotasiya nədir? Qısaca desək, epitaksiya incə işlənmiş (kəsmə, üyütmə, cilalama və s.) tək kristal substratda yeni monokristal təbəqəsinin böyüməsidir. Bu yeni tək kristal təbəqə və substrat eyni materialdan və ya müxtəlif materiallardan hazırlana bilər ki, lazım olduqda homojen və ya heteroepitaksial böyümə əldə olunsun. Yeni yetişən tək kristal təbəqə substratın kristal fazasına uyğun olaraq genişlənəcəyi üçün ona epitaksial təbəqə deyilir. Onun qalınlığı ümumiyyətlə cəmi bir neçə mikrondur. Silikonu nümunə götürsək, silisium epitaksial böyüməsi, xüsusi bir kristal oriyentasiyası olan bir silikon tək kristal substratda substrat ilə eyni kristal oriyentasiyası, idarə olunan müqaviməti və qalınlığı olan bir silikon təbəqəsini böyütməkdir. Mükəmməl qəfəs quruluşu olan silikon tək kristal təbəqə. Epitaksial təbəqə substratda böyüdükdə bütövlükdə epitaksial vafli adlanır.
Ənənəvi silisium yarımkeçirici sənayesi üçün birbaşa silikon vaflilərdə yüksək tezlikli və yüksək güclü cihazların istehsalı bəzi texniki çətinliklərlə qarşılaşacaq. Məsələn, kollektor sahəsində yüksək qırılma gərginliyi, kiçik seriyalı müqavimət və kiçik doyma gərginliyi düşməsi tələblərinə nail olmaq çətindir. Epitaksiya texnologiyasının tətbiqi bu problemləri ağıllı şəkildə həll edir. Həll yolu aşağı müqavimətli silikon substratda yüksək müqavimətli epitaksial təbəqənin yetişdirilməsi və sonra yüksək müqavimətli epitaksial təbəqənin üzərində cihazların hazırlanmasıdır. Bu yolla, yüksək müqavimətli epitaksial təbəqə cihaz üçün yüksək qırılma gərginliyini təmin edir, aşağı müqavimətli substrat isə substratın müqavimətini azaldır, bununla da doyma gərginliyinin düşməsini azaldır, bununla da yüksək pozulma gərginliyinə və müqavimət ilə kiçik tarazlığa nail olur. kiçik gərginlik düşməsi.
Bundan əlavə, GaAs və digər III-V, II-VI və digər molekulyar mürəkkəb yarımkeçirici materialların buxar fazasının epitaksiyası və maye fazasının epitaksiyası kimi epitaksiya texnologiyaları da çox işlənmişdir və əksər mikrodalğalı cihazların, optoelektronik cihazların və enerjinin əsasına çevrilmişdir. cihazlar. İstehsal üçün əvəzedilməz proses texnologiyaları, xüsusən molekulyar şüa və metal-üzvi buxar fazalı epitaksiya texnologiyasının nazik təbəqələrdə, super qəfəslərdə, kvant quyularında, gərginləşdirilmiş super qəfəslərdə və atom səviyyəli nazik təbəqəli epitaksiyada uğurla tətbiqi yarımkeçiricilərin tədqiqatının yeni sahəsinə çevrilmişdir. “Enerji Kəməri Layihəsi”nin inkişafı möhkəm zəmin yaratmışdır.
Üçüncü nəsil yarımkeçirici cihazlara gəldikdə, demək olar ki, bütün bu cür yarımkeçirici qurğular epitaksial təbəqədə hazırlanır və silisium karbid vafli özü yalnız substrat kimi xidmət edir. SiC epitaksial materialının qalınlığı, fon daşıyıcısının konsentrasiyası və digər parametrlər SiC cihazlarının müxtəlif elektrik xüsusiyyətlərini birbaşa müəyyənləşdirir. Yüksək gərginlikli tətbiqlər üçün silikon karbid cihazları epitaksial materialların qalınlığı və fon daşıyıcı konsentrasiyası kimi parametrlər üçün yeni tələblər irəli sürür. Buna görə silisium karbid epitaksial texnologiyası silisium karbid cihazlarının performansından tam istifadə etməkdə həlledici rol oynayır. Demək olar ki, bütün SiC güc qurğularının hazırlanması yüksək keyfiyyətli SiC epitaksial vaflilərə əsaslanır. Epitaksial təbəqələrin istehsalı geniş diapazonlu yarımkeçirici sənayenin mühüm hissəsidir.
Göndərmə vaxtı: 06 may 2024-cü il