Beth yw epitaxy?

Mae'r rhan fwyaf o beirianwyr yn anghyfarwydd âepitacsi, sy'n chwarae rhan bwysig mewn gweithgynhyrchu dyfeisiau lled-ddargludyddion.Epitacsigellir ei ddefnyddio mewn gwahanol gynhyrchion sglodion, ac mae gan wahanol gynhyrchion wahanol fathau o epitaxy, gan gynnwysSi epitaxy, epitaxy SiC, GaN epitaxy, etc.

Beth yw epitaxy?
Gelwir epitaxy yn aml yn “Epitaxy” yn Saesneg. Daw’r gair o’r geiriau Groeg “epi” (sy’n golygu “uchod”) a “tacsis” (sy’n golygu “trefniant”). Fel mae'r enw'n awgrymu, mae'n golygu trefnu'n daclus ar ben gwrthrych. Y broses epitaxy yw adneuo haen grisial sengl denau ar swbstrad grisial sengl. Gelwir yr haen grisial sengl hon sydd newydd ei hadneuo yn haen epitaxial.

Mae dau brif fath o epitacsi: homoepitaxial a heteroepitaxial. Mae homoepitaxial yn cyfeirio at dyfu'r un deunydd ar yr un math o swbstrad. Mae gan yr haen epitaxial a'r swbstrad yn union yr un strwythur dellt. Heteroepitaxy yw twf defnydd arall ar swbstrad o un defnydd. Yn yr achos hwn, gall strwythur dellt yr haen grisial a dyfir yn epitaxially a'r swbstrad fod yn wahanol. Beth yw crisialau sengl a polycrystalline?
Mewn lled-ddargludyddion, rydym yn aml yn clywed y termau silicon grisial sengl a silicon polycrystalline. Pam mae rhai silicon yn cael eu galw'n grisialau sengl a rhai silicon yn cael eu galw'n polycrystalline?

Grisial sengl: Mae'r trefniant dellt yn barhaus ac yn ddigyfnewid, heb ffiniau grawn, hynny yw, mae'r grisial cyfan yn cynnwys dellt sengl gyda chyfeiriadedd grisial cyson. Polycrystalline: Mae polycrystalline yn cynnwys llawer o ronynnau bach, pob un ohonynt yn grisial sengl, ac mae eu cyfeiriadedd ar hap mewn perthynas â'i gilydd. Mae ffiniau grawn yn gwahanu'r grawn hyn. Mae cost cynhyrchu deunyddiau polycrystalline yn is na chost crisialau sengl, felly maent yn dal i fod yn ddefnyddiol mewn rhai cymwysiadau. Ble bydd y broses epitaxial yn cymryd rhan?
Wrth gynhyrchu cylchedau integredig sy'n seiliedig ar silicon, defnyddir y broses epitaxial yn eang. Er enghraifft, defnyddir epitaxy silicon i dyfu haen silicon pur a reolir yn fân ar swbstrad silicon, sy'n hynod bwysig ar gyfer cynhyrchu cylchedau integredig uwch. Yn ogystal, mewn dyfeisiau pŵer, mae SiC a GaN yn ddau ddeunydd lled-ddargludyddion bandgap eang a ddefnyddir yn gyffredin gyda galluoedd trin pŵer rhagorol. Mae'r deunyddiau hyn fel arfer yn cael eu tyfu ar silicon neu swbstradau eraill trwy epitaxy. Mewn cyfathrebu cwantwm, mae darnau cwantwm sy'n seiliedig ar led-ddargludyddion fel arfer yn defnyddio strwythurau epitaxial germanium silicon. Etc.

Dulliau o dyfiant epitaxial?

Tri dull epitaxy lled-ddargludyddion a ddefnyddir yn gyffredin:

Epitaxy trawst moleciwlaidd (MBE): Mae epitaxy trawst moleciwlaidd yn dechnoleg twf epitacsiaidd lled-ddargludyddion a berfformir o dan amodau gwactod uwch-uchel. Yn y dechnoleg hon, mae'r deunydd ffynhonnell yn cael ei anweddu ar ffurf atomau neu drawstiau moleciwlaidd ac yna'n cael ei adneuo ar swbstrad crisialog. Mae MBE yn dechnoleg twf ffilm tenau lled-ddargludyddion manwl iawn a rheoladwy a all reoli trwch y deunydd a adneuwyd yn fanwl gywir ar y lefel atomig.

CVD organig metel (MOCVD): Yn y broses MOCVD, mae metelau organig a nwyon hydride sy'n cynnwys yr elfennau gofynnol yn cael eu cyflenwi i'r swbstrad ar dymheredd priodol, a chynhyrchir y deunyddiau lled-ddargludyddion gofynnol trwy adweithiau cemegol a'u hadneuo ar y swbstrad, tra bod y gweddill yn cael ei gynhyrchu. mae cyfansoddion a chynhyrchion adwaith yn cael eu rhyddhau.

Epitaxy Cyfnod Anwedd (VPE): Mae Epitaxy Cyfnod Anwedd yn dechnoleg bwysig a ddefnyddir yn gyffredin wrth gynhyrchu dyfeisiau lled-ddargludyddion. Ei egwyddor sylfaenol yw cludo anwedd un sylwedd neu gyfansoddyn mewn nwy cludo a dyddodi crisialau ar swbstrad trwy adweithiau cemegol.