Teicneolaíocht ullmhúcháin epitaxy Silicon(Si).

Silicon (Si) Epitaxyteicneolaíocht ullmhúcháin

Cad é fás epitaxial?

·Ní féidir le hábhair chriostail aonair freastal ar na riachtanais a bhaineann le táirgeadh méadaitheach feistí leathsheoltóra éagsúla. Ag deireadh na bliana 1959, sraith tanaí decriostail aonairTeicneolaíocht Fáis Ábhar - Forbraíodh fás eipiciúil.

Is é an fás eipiciúil ná ciseal ábhair a fhás a chomhlíonann na riachtanais ar fhoshraith criostail amháin a próiseáladh go cúramach trí ghearradh, meilt, agus snasú faoi choinníollacha áirithe. Ós rud é gur síneadh ar an laitíse foshraithe é an ciseal táirge aonair a fhástar, tugtar ciseal eipiciúil ar an gciseal ábhair fhásta.

Aicmiú de réir airíonna an chiseal epitaxial

·Epitaxy aonchineálach: Anciseal eipiciúilmar an gcéanna le hábhar an tsubstráit, a chothaíonn comhsheasmhacht an ábhair agus a chabhraíonn le struchtúr táirgí ardchaighdeáin agus airíonna leictreacha a bhaint amach.

·Epitaxy ilchineálach: Anciseal eipiciúiltá sé difriúil ón ábhar foshraithe. Trí fhoshraith oiriúnach a roghnú, is féidir na coinníollacha fáis a bharrfheabhsú agus is féidir raon iarratais an ábhair a leathnú, ach ní mór na dúshláin a bhaineann le neamhréir laitíse agus difríochtaí leathnaithe teirmeacha a shárú.

Aicmiú de réir suíomh an ghléis

Epitaxy Dearfach: Tagraíonn sé do fhoirmiú ciseal eipiciúil ar an ábhar foshraithe le linn fás criostail, agus déantar an gléas ar an gciseal eipiciúil.

Epitaxy droim ar ais: I gcodarsnacht leis an epitaxy dearfach, déantar an gléas a mhonarú go díreach ar an tsubstráit, agus déantar an ciseal epitaxial a fhoirmiú ar struchtúr an fheiste.

Difríochtaí iarratais: Braitheann cur i bhfeidhm an dá cheann i ndéantúsaíocht leathsheoltóra ar na hairíonna ábhartha riachtanacha agus ar na ceanglais maidir le dearadh feiste, agus tá gach ceann acu oiriúnach le haghaidh sreafaí próisis agus ceanglais theicniúla éagsúla.

Aicmiú trí mhodh fáis epitaxial

· Is modh é epitaxy díreach chun téamh, bombardú leictreon nó réimse leictreach seachtrach a úsáid chun na hadaimh ábhair atá ag fás a fháil go leor fuinnimh a fháil, agus chun imirce agus taisce go díreach ar dhromchla an tsubstráit chun fás eipiciúil a chríochnú, amhail sil -leagan folúis, sputtering, sublimation, srl . Tá droch -in -atrialltacht ag friotachas agus tiús an scannáin, mar sin níor úsáideadh é i dtáirgeadh eipiciúil sileacain.

· Is éard atá i gceist le hócáid ​​indíreach ná úsáid a bhaint as imoibrithe ceimiceacha chun sraitheanna epitaxial a thaisceadh agus a fhás ar dhromchla an tsubstráit, ar a dtugtar sil -leagan gaile ceimiceach (CVD) go forleathan. Mar sin féin, ní gá gur táirge amháin é an scannán tanaí a fhásann CVD. Dá bhrí sin, ag labhairt go docht, is é an CVD amháin a fhásann scannán amháin ná fás eipiciúil. Tá trealamh simplí ag an modh seo, agus tá sé níos éasca na paraiméadair éagsúla den chiseal eipiciúil a rialú agus tá dea -in -atrialltacht acu. Faoi láthair, úsáideann fás silicon epitaxial an modh seo den chuid is mó.

Catagóirí eile

· De réir an mhodha chun adaimh ábhair epitaxial a iompar chuig an tsubstráit, is féidir é a roinnt ina epitaxy bhfolús, epitaxy chéim gáis, epitaxy chéim leachtach (LPE), etc.

· De réir an phróisis um athrú céime, is féidir epitaxy a roinnt inaEpitaxy Céim Gháis, Epitaxy Céim Leachtach, agusepitaxy chéim soladach.

Fadhbanna a réiteach trí phróiseas epitaxial

· Nuair a thosaigh teicneolaíocht fáis sileacain sileacain, ba é an t-am a raibh deacrachtaí ag baint le déantúsaíocht ardmhinicíochta sileacain agus ardchumhachta. Ó thaobh an phrionsabail trasraitheora de, chun ard -mhinicíocht agus ardchumhacht a fháil, ní mór don voltas miondealú bailithe a bheith ard agus caithfidh an fhriotaíocht sraithe a bheith beag, is é sin, ní mór an titim voltais sáithiúcháin a bheith beag. Éilíonn an chéad cheann go mbeidh friotachas an ábhair limistéir bhailitheora ard, agus éilíonn an dara ceann go bhfuil friotachas an ábhair limistéir bhailitheora íseal, agus tá an dá cheann salach ar a chéile. Má laghdaítear friotaíocht na sraithe trí thiús ábhar an cheantair bhailitheora a tanú, beidh an sliseog sileacain ró -tanaí agus leochaileach le próiseáil. Má laghdaítear friotachas an ábhair, beidh sé salach ar an gcéad riachtanas. D'éirigh le teicneolaíocht eipiciúil an deacracht seo a réiteach go rathúil.

Réiteach:

· Ciseal eipidíteach ard-fhrithghníomhaíochta a fhás ar fhoshraith le friotachas an-íseal, agus an gléas a mhonarú ar an gciseal eipiciúil. Cinntíonn an ciseal eipidíteach ard-fhrithghníomhaíochta go bhfuil voltas miondealú ard ag an bhfeadán, agus laghdaíonn an tsubstráit íseal-fhrithghníomhaíochta friotaíocht an tsubstráit agus an titim voltais sáithiúcháin, rud a réitíonn an chontrárthacht idir an dá cheann.

Ina theannta sin, rinneadh forbairt go mór ar theicneolaíochtaí eipidiceacha amhail eipidít chéim gaile, eipidít chéim leachtach, eipidít bhíoma mhóilíneach, agus epitaxy gal orgánach miotail, teaghlach 1-V, agus ábhair leathsheoltóra cumaisc eile amhail GAAS freisin agus tá teicneolaíochtaí próisis fíor -riachtanacha tagtha chun cinn chun an chuid is mó de na micreathonn a mhonarú agusfeistí optoelectronic.

Go háirithe, cur i bhfeidhm rathúil an bhíoma mhóilíneach agusgal orgánach miotailTá bunús na gcéimeanna i sraitheanna ultra-tanaí, superlattices, toibreacha chandamacha, superlattices brúite, agus epitaxy ciseal tanaí ar leibhéal adamhach leagtha síos d'fhorbairt réimse nua taighde leathsheoltóra, "Band Engineering".

Saintréithe an fháis eipiciúil

.

(2) Is féidir sraitheanna epitaxial N(P) a fhás ar fhoshraitheanna P(N) chun acomhail PN a fhoirmiú go díreach. Níl aon fhadhb cúitimh agus acomhail PN á ndéanamh ar fhoshraitheanna aonair trí idirleathadh.

.

(4) Is féidir an cineál agus an tiúchan dópála a athrú de réir mar is gá le linn fás eipiciúil. Is féidir leis an athrú tiúchana a bheith tobann nó de réir a chéile.

.

(6) Is féidir fás eipiciúil a dhéanamh ag teocht faoi bhun pointe leá an ábhair. Tá an ráta fáis inrialaithe, agus is féidir fás eipiciúil tiús ar scála adamhach a bhaint amach.

Ceanglais maidir le fás eipiciúil

(1) Ba chóir go mbeadh an dromchla cothrom agus geal, gan lochtanna dromchla cosúil le spotaí geal, claiseanna, stains ceo agus línte duillín

(2) Dea-sláine criostail, dílonnú íseal agus dlús locht cruachta. Le haghaidhepitaxy sileacain, ba chóir go mbeadh an dlús díláithrithe níos lú ná 1000/cm2, ba chóir go mbeadh an dlús lochtanna cruachta níos lú ná 10/cm2, agus ba chóir go bhfanfadh an dromchla geal tar éis dó a bheith creimthe ag tuaslagán eitseáil aigéad crómach.

(3) Ba chóir go mbeadh tiúchan cúlra neamhíonachta an chiseal eipiciúil íseal agus ba cheart go mbeadh gá le níos lú cúitimh. Ba chóir go mbeadh an íonacht amhábhair ard, ba chóir go mbeadh an córas séalaithe go maith, ba chóir go mbeadh an comhshaol glan, agus ba chóir go mbeadh an oibríocht dian chun ionchorprú na n -eisíontas eachtrach a sheachaint sa chiseal eipiciúil.

(4) Maidir le epitaxy ilchineálach, ba cheart go n-athródh comhdhéanamh an chiseal epitaxial agus an tsubstráit go tobann (ach amháin an ceanglas a bhaineann le hathrú comhdhéanamh mall) agus ba cheart idirleathadh frithpháirteach an chomhdhéanamh idir an ciseal epitaxial agus an tsubstráit a íoslaghdú.

(5) Ba chóir an tiúchan dópála a rialú go docht agus a dháileadh go cothrom ionas go mbeidh friotachas aonfhoirmeach ag an gciseal eipiciúil a chomhlíonann na riachtanais. Éilítear go mbeidh friotachassliseog epitaxialBa chóir go mbeadh fás i bhfoirnéisí éagsúla sa fhoirnéis chéanna comhsheasmhach.

(6) Ba cheart go gcomhlíonfadh tiús na ciseal epitaxial na ceanglais, le dea-aonfhoirmeacht agus atrialltacht.

(7) Tar éis fás epitaxial ar fhoshraith le ciseal faoi thalamh, tá an saobhadh patrún ciseal faoi thalamh an-bheag.

(8) Ba cheart go mbeadh trastomhas an wafer epitaxial chomh mór agus is féidir chun táirgeadh mais feistí a éascú agus costais a laghdú.

(9) Cobhsaíocht theirmeach naSraitheanna eipidíteacha leathsheoltóra cumaiscagus tá heterojunction epitaxy go maith.