El creixement epitaxial és una tecnologia que fa créixer una sola capa de cristall sobre un substrat d'un sol cristall (substrat) amb la mateixa orientació del cristall que el substrat, com si el cristall original s'hagués estès cap a l'exterior. Aquesta capa de cristall únic recentment cultivada pot ser diferent del substrat pel que fa al tipus de conductivitat, resistivitat, etc., i pot fer créixer cristalls únics multicapa amb diferents gruixos i diferents requisits, millorant així molt la flexibilitat del disseny del dispositiu i el rendiment del dispositiu. A més, el procés epitaxial també s'utilitza àmpliament en la tecnologia d'aïllament de la unió PN en circuits integrats i per millorar la qualitat del material en circuits integrats a gran escala.
La classificació de l'epitaxia es basa principalment en les diferents composicions químiques del substrat i la capa epitaxial i els diferents mètodes de creixement.
Segons les diferents composicions químiques, el creixement epitaxial es pot dividir en dos tipus:
1. Homoepitaxial: En aquest cas, la capa epitaxial té la mateixa composició química que el substrat. Per exemple, les capes epitaxials de silici es cultiven directament sobre substrats de silici.
2. Heteroepitaxia: Aquí, la composició química de la capa epitaxial és diferent de la del substrat. Per exemple, es cultiva una capa epitaxial de nitrur de gal·li sobre un substrat de safir.
Segons els diferents mètodes de creixement, la tecnologia de creixement epitaxial també es pot dividir en diversos tipus:
1. Epitaxia de feix molecular (MBE): Aquesta és una tecnologia per fer créixer pel·lícules primes d'un sol cristall sobre substrats d'un sol cristall, que s'aconsegueix controlant amb precisió el cabal del feix molecular i la densitat del feix en un buit ultra alt.
2. Deposició de vapor químic metall-orgànic (MOCVD): Aquesta tecnologia utilitza compostos orgànics metall i reactius en fase gasosa per dur a terme reaccions químiques a altes temperatures per generar els materials de pel·lícula fina requerits. Té àmplies aplicacions en la preparació de materials i dispositius semiconductors compostos.
3. Epitaxia en fase líquida (LPE): afegint material líquid a un substrat d'un sol cristall i realitzant un tractament tèrmic a una temperatura determinada, el material líquid cristal·litza formant una pel·lícula d'un sol cristall. Les pel·lícules preparades per aquesta tecnologia s'acoblen amb gelosia al substrat i sovint s'utilitzen per preparar materials i dispositius semiconductors compostos.
4. Epitaxia en fase de vapor (VPE): Utilitza reactius gasosos per realitzar reaccions químiques a altes temperatures per generar els materials de pel·lícula fina requerits. Aquesta tecnologia és adequada per a la preparació de pel·lícules de cristall únic de gran superfície i d'alta qualitat, i és especialment destacada en la preparació de materials i dispositius semiconductors compostos.
5. Epitaxia de feix químic (CBE): aquesta tecnologia utilitza feixos químics per fer créixer pel·lícules de cristall únic sobre substrats de cristall únic, cosa que s'aconsegueix controlant amb precisió el cabal del feix químic i la densitat del feix. Té àmplies aplicacions en la preparació de pel·lícules primes d'un sol cristall d'alta qualitat.
6. Epitaxia de capa atòmica (ALE): Mitjançant la tecnologia de deposició de capa atòmica, els materials de pel·lícula fina requerits es dipositen capa per capa sobre un substrat d'un sol cristall. Aquesta tecnologia pot preparar pel·lícules de cristall únic de gran superfície i d'alta qualitat i sovint s'utilitza per preparar materials i dispositius semiconductors compostos.
7. Epitaxia de paret calenta (HWE): Mitjançant l'escalfament a alta temperatura, els reactius gasosos es dipositen sobre un substrat d'un sol cristall per formar una sola pel·lícula de cristall. Aquesta tecnologia també és adequada per a la preparació de pel·lícules de cristall únic de gran superfície i d'alta qualitat, i s'utilitza especialment en la preparació de materials i dispositius semiconductors compostos.
Hora de publicació: maig-06-2024