Beth yw twf epitaxial?

Mae twf epitaxial yn dechnoleg sy'n tyfu haen grisial sengl ar swbstrad grisial sengl (swbstrad) gyda'r un cyfeiriadedd grisial â'r swbstrad, fel pe bai'r grisial gwreiddiol wedi ymestyn allan. Gall yr haen grisial sengl hon sydd newydd ei dyfu fod yn wahanol i'r swbstrad o ran math dargludedd, gwrthedd, ac ati, a gall dyfu crisialau sengl aml-haen gyda gwahanol drwch a gofynion gwahanol, gan wella hyblygrwydd dylunio dyfais a pherfformiad dyfais yn fawr. Yn ogystal, mae'r broses epitaxial hefyd yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn technoleg ynysu cyffordd PN mewn cylchedau integredig ac wrth wella ansawdd deunydd mewn cylchedau integredig ar raddfa fawr.

Mae dosbarthiad epitaxy yn seiliedig yn bennaf ar gyfansoddiadau cemegol gwahanol yr haen swbstrad a epitaxial a'r gwahanol ddulliau twf.
Yn ôl gwahanol gyfansoddiadau cemegol, gellir rhannu twf epitaxial yn ddau fath:

1. Homoepitaxial: Yn yr achos hwn, mae gan yr haen epitaxial yr un cyfansoddiad cemegol â'r swbstrad. Er enghraifft, mae haenau epitaxial silicon yn cael eu tyfu'n uniongyrchol ar swbstradau silicon.

2. Heteroepitaxy: Yma, mae cyfansoddiad cemegol yr haen epitaxial yn wahanol i gyfansoddiad y swbstrad. Er enghraifft, mae haen epitaxial gallium nitride yn cael ei dyfu ar swbstrad saffir.

Yn ôl gwahanol ddulliau twf, gellir rhannu technoleg twf epitaxial hefyd yn wahanol fathau:

1. Epitaxy trawst moleciwlaidd (MBE): Mae hon yn dechnoleg ar gyfer tyfu ffilmiau tenau grisial sengl ar swbstradau crisial sengl, a gyflawnir trwy reoli'n union gyfradd llif y trawst moleciwlaidd a dwysedd y trawst mewn gwactod uwch-uchel.

2. Dyddodiad anwedd cemegol metel-organig (MOCVD): Mae'r dechnoleg hon yn defnyddio cyfansoddion metel-organig ac adweithyddion cyfnod nwy i berfformio adweithiau cemegol ar dymheredd uchel i gynhyrchu'r deunyddiau ffilm tenau gofynnol. Mae ganddo gymwysiadau eang wrth baratoi deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion cyfansawdd.

3. Epitaxy cyfnod hylif (LPE): Trwy ychwanegu deunydd hylif i swbstrad grisial sengl a pherfformio triniaeth wres ar dymheredd penodol, mae'r deunydd hylif yn crisialu i ffurfio ffilm grisial sengl. Mae'r ffilmiau a baratowyd gan y dechnoleg hon wedi'u paru â dellt â'r swbstrad ac fe'u defnyddir yn aml i baratoi deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion cyfansawdd.

4. Epitaxy cyfnod anwedd (VPE): Yn defnyddio adweithyddion nwyol i berfformio adweithiau cemegol ar dymheredd uchel i gynhyrchu'r deunyddiau ffilm tenau gofynnol. Mae'r dechnoleg hon yn addas ar gyfer paratoi ffilmiau crisial sengl ardal fawr o ansawdd uchel, ac mae'n arbennig o ragorol wrth baratoi deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion cyfansawdd.

5. Epitaxy trawst cemegol (CBE): Mae'r dechnoleg hon yn defnyddio trawstiau cemegol i dyfu ffilmiau crisial sengl ar swbstradau crisial sengl, a gyflawnir trwy reoli cyfradd llif y trawst cemegol a dwysedd y trawst yn union. Mae ganddo gymwysiadau eang wrth baratoi ffilmiau tenau grisial sengl o ansawdd uchel.

6. Epitaxy haen atomig (ALE): Gan ddefnyddio technoleg dyddodiad haen atomig, mae'r deunyddiau ffilm tenau gofynnol yn cael eu hadneuo fesul haen ar swbstrad grisial sengl. Gall y dechnoleg hon baratoi ffilmiau crisial sengl ardal fawr o ansawdd uchel ac fe'i defnyddir yn aml i baratoi deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion cyfansawdd.

7. Epitaxy wal poeth (HWE): Trwy wresogi tymheredd uchel, mae adweithyddion nwyol yn cael eu hadneuo ar un swbstrad grisial i ffurfio ffilm grisial sengl. Mae'r dechnoleg hon hefyd yn addas ar gyfer paratoi ffilmiau crisial sengl ardal fawr o ansawdd uchel, ac fe'i defnyddir yn arbennig wrth baratoi deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion cyfansawdd.

 

Amser postio: Mai-06-2024