En el procés de preparació de les hòsties, hi ha dos enllaços bàsics: un és la preparació del substrat i l'altre és la implementació del procés epitaxial. El substrat, una hòstia elaborada amb cura a partir de material de cristall únic semiconductor, es pot posar directament en el procés de fabricació d'hòsties com a base per produir dispositius semiconductors, o es pot millorar encara més mitjançant processos epitaxials.
Aleshores, què és la denotació? En definitiva, l'epitaxia és el creixement d'una nova capa de monocristal sobre un substrat monocristal que ha estat finament processat (tall, mòlta, poliment, etc.). Aquesta nova capa monocristal i el substrat es poden fer del mateix material o materials diferents, de manera que es pot aconseguir un creixement homogeni o heteroepitaxial segons sigui necessari. Com que la capa de cristall únic acabada de créixer s'expandirà segons la fase cristal·lina del substrat, s'anomena capa epitaxial. El seu gruix és generalment d'unes poques micres. Prenent el silici com a exemple, el creixement epitaxial del silici és fer créixer una capa de silici amb la mateixa orientació cristal·lina que el substrat, resistivitat i gruix controlables, sobre un substrat de silici monocristal amb una orientació cristal·lina específica. Una capa de cristall de silici amb una estructura de gelosia perfecta. Quan la capa epitaxial es fa créixer sobre el substrat, el conjunt s'anomena hòstia epitaxial.
Per a la indústria tradicional de semiconductors de silici, la fabricació de dispositius d'alta freqüència i alta potència directament sobre hòsties de silici trobarà algunes dificultats tècniques. Per exemple, els requisits d'alta tensió de ruptura, resistència en sèrie petita i caiguda de tensió de saturació petita a l'àrea del col·lector són difícils d'aconseguir. La introducció de la tecnologia d'epitaxia resol de manera intel·ligent aquests problemes. La solució és fer créixer una capa epitaxial d'alta resistivitat sobre un substrat de silici de baixa resistivitat i, a continuació, fabricar dispositius a la capa epitaxial d'alta resistivitat. D'aquesta manera, la capa epitaxial d'alta resistivitat proporciona un alt voltatge de ruptura per al dispositiu, mentre que el substrat de baixa resistivitat redueix la resistència del substrat, reduint així la caiguda de tensió de saturació, aconseguint així un alt voltatge de ruptura i un petit equilibri entre resistència i petita caiguda de tensió.
A més, les tecnologies d'epitaxia com l'epitaxia en fase de vapor i l'epitaxia en fase líquida de GaAs i altres III-V, II-VI i altres materials semiconductors de compostos moleculars també s'han desenvolupat molt i s'han convertit en la base per a la majoria de dispositius de microones, dispositius optoelectrònics i potència. dispositius. Les tecnologies de procés indispensables per a la producció, especialment l'aplicació reeixida de la tecnologia d'epitaxia de fase de vapor metall-orgànica i de feix molecular en capes primes, superreticules, pous quàntics, superreticules tenses i epitàxia de capa fina a nivell atòmic s'han convertit en un nou camp d'investigació de semiconductors. El desenvolupament del "Projecte del Cinturó Energètic" ha establert una base sòlida.
Pel que fa als dispositius semiconductors de tercera generació, gairebé tots aquests dispositius semiconductors es fan a la capa epitaxial i la pròpia hòstia de carbur de silici només serveix com a substrat. El gruix del material epitaxial de SiC, la concentració de suport de fons i altres paràmetres determinen directament les diferents propietats elèctriques dels dispositius de SiC. Els dispositius de carbur de silici per a aplicacions d'alta tensió presenten nous requisits per a paràmetres com el gruix dels materials epitaxials i la concentració de suport de fons. Per tant, la tecnologia epitaxial de carbur de silici té un paper decisiu a l'hora d'utilitzar plenament el rendiment dels dispositius de carbur de silici. La preparació de gairebé tots els dispositius de potència de SiC es basa en hòsties epitaxials de SiC d'alta qualitat. La producció de capes epitaxials és una part important de la indústria de semiconductors de banda ampla.
Hora de publicació: maig-06-2024