Çfarë është epitaksi?

Shumica e inxhinierëve nuk janë të njohur meepitaksi, i cili luan një rol të rëndësishëm në prodhimin e pajisjeve gjysmëpërçuese.Epitaksimund të përdoret në produkte të ndryshme çipi, dhe produkte të ndryshme kanë lloje të ndryshme të epitaksisë, duke përfshirëSi epitaksi, Epitaksi SiC, epitaksi GaN, etj.

Çfarë është epitaksi?
Epitaksi shpesh quhet "Epitaxy" në anglisht. Fjala vjen nga fjalët greke "epi" (që do të thotë "lart") dhe "taksi" (që do të thotë "rregullim"). Siç sugjeron emri, do të thotë të rregullosh me kujdes në majë të një objekti. Procesi i epitaksisë është depozitimi i një shtrese të hollë të vetme kristali në një substrat të vetëm kristali. Kjo shtresë njëkristalore e sapodeponuar quhet shtresë epitaksiale.

Ekzistojnë dy lloje kryesore të epitaksisë: homoepitaksiale dhe heteroepitaksiale. Homoepitaxial i referohet rritjes së të njëjtit material në të njëjtin lloj substrati. Shtresa epitaksiale dhe nënshtresa kanë saktësisht të njëjtën strukturë grilë. Heteroepitaksi është rritja e një materiali tjetër në një substrat të një materiali. Në këtë rast, struktura grilë e shtresës së kristalit të rritur epitaksialisht dhe e substratit mund të jenë të ndryshme. Çfarë janë njëkristalet dhe polikristalet?
Në gjysmëpërçuesit, ne shpesh dëgjojmë termat silikon me një kristal dhe silikon polikristalor. Pse disa silikon quhen njëkristale dhe disa silic quhen polikristalë?

Një kristal: Rregullimi i rrjetës është i vazhdueshëm dhe i pandryshuar, pa kufij kokrrizash, domethënë i gjithë kristali përbëhet nga një rrjetë e vetme me orientim të qëndrueshëm kristal. Polikristaline: Polikristaline përbëhet nga shumë kokrra të vogla, secila prej të cilave është një kristal i vetëm, dhe orientimet e tyre janë të rastësishme në lidhje me njëri-tjetrin. Këto kokrra janë të ndara nga kufijtë e kokrrave. Kostoja e prodhimit të materialeve polikristaline është më e ulët se ajo e kristaleve të vetme, kështu që ato janë ende të dobishme në disa aplikime. Ku do të përfshihet procesi epitaksial?
Në prodhimin e qarqeve të integruara me bazë silikoni, procesi epitaksial përdoret gjerësisht. Për shembull, epitaksia e silikonit përdoret për të rritur një shtresë silikoni të pastër dhe të kontrolluar hollësisht në një substrat silikoni, i cili është jashtëzakonisht i rëndësishëm për prodhimin e qarqeve të integruara të avancuara. Përveç kësaj, në pajisjet e energjisë, SiC dhe GaN janë dy materiale gjysmëpërçuese me brez të gjerë të përdorur zakonisht me aftësi të shkëlqyera të trajtimit të energjisë. Këto materiale zakonisht rriten në silikon ose nënshtresa të tjera përmes epitaksisë. Në komunikimin kuantik, pjesët kuantike të bazuara në gjysmëpërçues zakonisht përdorin struktura epitaksiale silikoni germanium. etj.

Metodat e rritjes epitaksiale?

Tre metoda të zakonshme të epitaksisë gjysmëpërçuese:

Epitaksi me rreze molekulare (MBE): Epitaksi me rreze molekulare) është një teknologji e rritjes epitaksiale gjysmëpërçuese e kryer në kushte vakum ultra të lartë. Në këtë teknologji, materiali burim avullohet në formën e atomeve ose rrezeve molekulare dhe më pas depozitohet në një substrat kristalor. MBE është një teknologji shumë e saktë dhe e kontrollueshme e rritjes së filmit të hollë gjysmëpërçues që mund të kontrollojë me saktësi trashësinë e materialit të depozituar në nivelin atomik.

Metal organik CVD (MOCVD): Në procesin MOCVD, metalet organike dhe gazet hidride që përmbajnë elementët e nevojshëm furnizohen në substrat në një temperaturë të përshtatshme dhe materialet e kërkuara gjysmëpërçuese gjenerohen përmes reaksioneve kimike dhe depozitohen në nënshtresë, ndërsa pjesa e mbetur komponimet dhe produktet e reaksionit shkarkohen.

Epitaksia e Fazës së Avullit (VPE): Epitaksia e Fazës së Avullit është një teknologji e rëndësishme që përdoret zakonisht në prodhimin e pajisjeve gjysmëpërçuese. Parimi i tij themelor është të transportojë avullin e një substance ose përbërjeje të vetme në një gaz bartës dhe të depozitojë kristalet në një substrat përmes reaksioneve kimike.