Origin Navê "Epitaxial Wafer"
Amadekirina wafer ji du gavên sereke pêk tê: amadekirina substratê û pêvajoya epitaxial. Substrat ji materyalê yek-krîstalê ya nîvconductor hatî çêkirin û bi gelemperî ji bo hilberîna amûrên nîvconductor tê hilberandin. Di heman demê de ew dikare di pêvajoyek epitaxial de jî derbas bibe da ku waferek epitaxial ava bike. Epitaxy pêvajoya mezinbûna qatek yek krîstal a nû li ser substratek yek krîstal a bi baldarî hatî hilanîn vedibêje. Yek krîstala nû dikare ji heman materyalê be wekî substratê (epîtaksiya homojen) an jî ji materyalek cûda (epîtaxiya heterojen). Ji ber ku tebeqeya krîstal a nû li gorî arasteya krîstal a substratê mezin dibe, jê re qatek epîtaksial tê gotin. Vafera bi qata epîtaksial wekî vafera epîtaksial tê binavkirin (wafera epîtaksial = tebeqeya epîtaksial + substrat). Amûrên ku li ser tebeqeya epîtaksial têne çêkirin jê re "epîtaxiya pêş" tê gotin, dema ku amûrên ku li ser substratê têne çêkirin wekî "epîtaxiya berevajî" têne binav kirin, ku qata epîtaksial tenê wekî piştgiriyek kar dike.
Epîtaksiya Homojen û Heterogenous
▪Epîtaksiya homojen:Tebeqeya epîtaksial û substrat ji heman materyalê têne çêkirin: mînak, Si/Si, GaAs/GaAs, GaP/GaP.
▪Epîtaksiya heterojen:Tebeqeya epîtaksial û substrat ji materyalên cihê têne çêkirin: mînak, Si/Al2O3, GaS/Si, GaAlAs/GaAs, GaN/SiC, hwd.
Wafers Polished
Epitaxy Çi Pirsgirêkan Çareser dike?
Materyalên yek-krîstal ên girseyî bi tenê ne bes in ku daxwazên tevlihev ên çêkirina cîhaza nîvconductor bicîh bînin. Ji ber vê yekê, di dawiya sala 1959-an de, teknîka mezinbûna materyalê yek-krîstal a tenik ku wekî epitaxy tê zanîn hate pêşve xistin. Lê teknolojiya epitaxial çawa bi taybetî alîkariya pêşkeftina materyalan kir? Ji bo silicon, pêşveçûna epîtaksiya silicon di demek krîtîk de çêbû dema ku çêkirina transîstorên sîlîkonê yên bi frekansa bilind û hêzdar bi dijwariyên girîng re rû bi rû maye. Ji perspektîfa prensîbên transîstorê, ji bo bidestxistina frekans û hêza bilind hewce dike ku voltaja hilweşîna herêma kolektorê bilind be, û berxwedana rêzê kêm be, yanî voltaja têrbûnê divê piçûk be. Ya yekem di materyalê berhevkar de berxwedanek bilind hewce dike, lê ya paşîn berxwedanek kêm hewce dike, ku nakokî diafirîne. Kêmkirina qalindahiya herêma berhevkerê ji bo kêmkirina berxwedana rêzê dê şilava siliconê ji bo pêvajoyê pir zirav û zirav bike, û kêmkirina berxwedanê dê bi hewcedariya yekem re nakok be. Pêşveçûna teknolojiya epitaxial bi serfirazî ev pirsgirêk çareser kir. Çareserî mezinbûna qatek epîtaksial a bi berxwedaniya bilind li ser substratek kêm-berxwedan bû. Amûr li ser qata epîtaksial tê çêkirin, voltaja hilweşîna bilind a transîstorê misoger dike, dema ku substrata kêm-berxwedan berxwedana bingehê kêm dike û voltaja têrbûnê kêm dike, nakokiya di navbera her du hewcedaran de çareser dike.
Wekî din, teknolojiyên epîtaksial ên ji bo nîvconduktorên tevlihev ên III-V û II-VI yên wekî GaAs, GaN, û yên din, tevî qonaxa vapor û epîtaksiya qonaxa şil, pêşkeftinên girîng dîtine. Van teknolojiyên ji bo çêkirina gelek amûrên mîkro, optoelektronîk û hêzê girîng bûne. Bi taybetî, teknîkên mîna epîtaksiya tîrêjê ya molekulî (MBE) û hilweşandina buhara kîmyewî ya metal-organîk (MOCVD) bi serfirazî li ser tebeqeyên zirav, şebek, bîrên kuantumî, şebekeyên ziravkirî, û tebeqeyên epîtaksial ên tenik ên pîvana atomê hatine sepandin, û bingehek zexm ji bo pêşveçûna zeviyên nîvconductor yên nû yên wekî "endezyariya band".
Di serîlêdanên pratîkî de, piraniya amûrên nîvconductor-bandgap-ê li ser tebeqeyên epîtaksial têne çêkirin, digel ku materyalên mîna karbîdê silicon (SiC) tenê wekî substrate têne bikar anîn. Ji ber vê yekê, kontrolkirina qata epitaxial di pîşesaziya nîvconductor-bandgap-ê de faktorek krîtîk e.
Teknolojiya Epitaxy: Heft Taybetmendiyên sereke
1. Epitaxy dikare li ser substratek berxwedêriya nizm (an bilind) qatek berxwedêriya bilind (an nizm) mezin bike.
2. Epitaxy rê dide mezinbûna tebeqeyên epîtaksial ên tîpa N (an P) li ser substratên tîpa P (an N), rasterast girêdanek PN çêdike bêyî pirsgirêkên tezmînatê yên ku di dema karanîna belavbûnê de çêdibin da ku li ser substratek yek krîstal girêkek PN çêbikin.
3. Dema ku bi teknolojiya maskê re were hev kirin, mezinbûna epîtaksial a bijartî dikare li deverên taybetî were kirin, ku çêkirina çerxên yekbûyî û cîhazên bi strukturên taybetî gengaz dike.
4. Mezinbûna epîtaksial rê dide kontrolkirina cûreyên dopîngê û berhevokan, bi şiyana ku meriv di berhevdanê de guhertinên ji nişka ve an gav bi gav bi dest bixe.
5. Epitaxy dikare pêkhateyên heterojen, pir-qatî, pir-pêkhatî bi pêkhateyên guhêrbar, di nav de tebeqeyên ultra-tenik, mezin bibe.
6. Mezinbûna epîtaksial dikare di germahiyên li jêr xala helîna materyalê de, bi rêjeyek mezinbûnê ya kontrolkirî pêk were, ku rê dide rastbûna asta atomê di stûrahiya qatê de.
7. Epitaxy mezinbûna tebeqeyên yek krîstal ên madeyên ku nikaribin di nav krîstalan de werin kişandin, dike, wek GaN û nîvconduktorên pêkhatî yên sêdar/çarçar.
Cûrbecûr Qatên Epitaxial û Pêvajoyên Epitaxial
Bi kurtasî, qatên epîtaksial ji binesaziyên girseyê strukturek krîstalek hêsantir û bêkêmasî pêşkêşî dikin, ku ji bo pêşkeftina materyalên pêşkeftî sûdmend e.
Dema şandinê: Dec-24-2024