Oarsprong fan de namme "Epitaxial Wafer"
Wafer tarieding bestiet út twa haadstappen: substraat tarieding en epitaxial proses. It substraat is makke fan semiconductor single crystal materiaal en wurdt typysk ferwurke om semiconductor apparaten te produsearjen. It kin ek epitaksiale ferwurking ûndergean om in epitaksiale wafel te foarmjen. Epitaksy ferwiist nei it proses fan it groeien fan in nije ienkristallaach op in soarchfâldich ferwurke ienkristalsubstraat. It nije ienkristal kin fan itselde materiaal wêze as it substraat (homogene epitaksy) of in oar materiaal (heterogene epitaksy). Sûnt de nije kristallaach groeit yn oerienstimming mei de kristaloriïntaasje fan it substraat, wurdt it in epitaksiale laach neamd. De wafel mei de epitaksiale laach wurdt oantsjut as in epitaksiale wafel (epitaxiale wafer = epitaksiale laach + substraat). Apparaten makke op 'e epitaksiale laach wurde neamd "foarút epitaksy", wylst apparaten fabrisearre op it substraat wurde oantsjutten as "reverse epitaksy", dêr't de epitaksial laach tsjinnet allinnich as in stipe.
Homogene en heterogene epitaksy
▪Homogene epitaksy:De epitaksiale laach en substraat binne makke fan itselde materiaal: bygelyks Si/Si, GaAs/GaAs, GaP/GaP.
▪Heterogene epitaksy:De epitaksiale laach en substraat binne makke fan ferskate materialen: bygelyks Si/Al₂O₃, GaS/Si, GaAlAs/GaAs, GaN/SiC, ensfh.
Gepolijst wafels
Hokker problemen lost epitaksy op?
Bulk ienkristal materialen allinnich binne net genôch om te foldwaan oan de hieltyd kompleksere easken fan semiconductor apparaat fabrication. Dêrom, yn 'e lette 1959, waard de tinne ienkristal materiaal groei technyk bekend as epitaksy ûntwikkele. Mar hoe holp epitaksiale technology spesifyk de foarútgong fan materialen? Foar silisium barde de ûntwikkeling fan silisium epitaksy op in kritysk momint doe't de fabrikaazje fan hege frekwinsje, hege krêft silisiumtransistors foar wichtige swierrichheden stie. Fanút it perspektyf fan transistorprinsipes fereasket it berikken fan hege frekwinsje en macht dat de ôfbraakspanning fan 'e samlerregio heech is, en de searjeresistinsje leech is, wat betsjut dat de sêdingsspanning lyts moat wêze. De eardere fereasket hege resistivity yn it samlermateriaal, wylst de lêste in lege resistivity fereasket, wat in tsjinspraak makket. It ferminderjen fan 'e dikte fan' e samlerregio om searjeresistinsje te ferminderjen soe de silisiumwafel te tin en breklik meitsje foar ferwurking, en it ferleegjen fan 'e resistiviteit soe yn striid wêze mei de earste eask. De ûntwikkeling fan epitaksiale technology hat dit probleem mei súkses oplost. De oplossing wie om in epitaksiale laach mei hege resistiviteit te groeien op in substraat mei lege resistiviteit. It apparaat wurdt fabrisearre op 'e epitaksiale laach, en soarget foar de hege ôfbraakspanning fan' e transistor, wylst it substraat mei lege wjerstân de basisresistinsje ferminderet en de sêdingsspanning ferleget, en de tsjinspraak tusken de twa easken oplost.
Derneist hawwe epitaksiale technologyen foar III-V en II-VI gearstalde semiconductors lykas GaAs, GaN, en oaren, ynklusyf dampfaze en floeibere faze epitaksy, wichtige foarútgong sjoen. Dizze technologyen binne essensjeel wurden foar de fabrikaazje fan in protte magnetron, opto-elektroanyske en krêftapparaten. Benammen techniken lykas molekulêre beam-epitaxy (MBE) en metaal-organyske gemyske dampdeposysje (MOCVD) binne mei súkses tapast op tinne lagen, superlattices, quantum wells, strained superlattices, en tinne epitaksiale lagen op atomyske skaal, en lizze in solide basis foar de ûntwikkeling fan nije semiconductor fjilden lykas "band engineering."
Yn praktyske tapassingen wurde de measte healgelearderapparaten mei brede bandgap makke op epitaksiale lagen, wêrby't materialen lykas silisiumkarbid (SiC) allinich brûkt wurde as substraten. Dêrom is it kontrolearjen fan de epitaksiale laach in krityske faktor yn 'e healgelearder-yndustry mei brede bandgap.
Epitaksy Technology: Sân Key Features
1. Epitaksy kin groeie in hege (of lege) resistivity laach op in lege (of hege) resistivity substrat.
2. Epitaksy lit de groei fan N (of P) type epitaksiale lagen op P (of N) type substrates, direkt foarmje in PN knooppunt sûnder de kompensaasje problemen dy't ûntsteane by it brûken fan diffusion foar it meitsjen fan in PN knooppunt op ien crystal substraat.
3. As kombinearre mei maskertechnology, kin selektive epitaksiale groei yn spesifike gebieten útfierd wurde, wêrtroch de fabrikaazje fan yntegreare circuits en apparaten mei spesjale struktueren mooglik is.
4. Epitaksiale groei soarget foar de kontrôle fan dopingtypen en konsintraasjes, mei de mooglikheid om abrupte of graduele feroaringen yn konsintraasje te berikken.
5. Epitaksy kin groeie heterogene, multi-layered, multi-komponint ferbiningen mei fariabele komposysjes, ynklusyf ultra-tinne lagen.
6. Epitaksiale groei kin foarkomme by temperatueren ûnder it smeltpunt fan it materiaal, mei in kontrolearbere groeisnelheid, wêrtroch atomyske nivo-precision yn laachdikte mooglik is.
7. Epitaksy makket it groei fan ienkristallagen fan materialen mooglik dy't net yn kristallen lutsen wurde kinne, lykas GaN en ternary / quaternary gearstalde semiconductors.
Ferskate epitaksiale lagen en epitaksiale prosessen
Gearfetsjend biede epitaksiale lagen in makliker kontroleare en perfekte kristalstruktuer dan bulksubstraten, wat foardielich is foar de ûntwikkeling fan avansearre materialen.
Post tiid: Dec-24-2024