Asal saka Jeneng "Epitaxial Wafer"
Persiapan wafer kasusun saka rong langkah utama: persiapan substrat lan proses epitaxial. Substrat digawe saka bahan kristal tunggal semikonduktor lan biasane diproses kanggo ngasilake piranti semikonduktor. Uga bisa ngalami proses epitaxial kanggo mbentuk wafer epitaxial. Epitaxy nuduhake proses ngembangake lapisan kristal tunggal anyar ing substrat kristal tunggal sing diproses kanthi teliti. Kristal tunggal anyar bisa dadi bahan sing padha karo substrat (epitaksi homogen) utawa materi sing beda (epitaksi heterogen). Wiwit lapisan kristal anyar tuwuh sejajar karo orientasi kristal substrat, diarani lapisan epitaxial. Wafer kanthi lapisan epitaxial diarani wafer epitaxial (wafer epitaxial = lapisan epitaxial + substrate). Piranti sing digawe ing lapisan epitaxial diarani "epitaksi maju," dene piranti sing digawe ing substrat kasebut diarani "epitaksi terbalik," ing ngendi lapisan epitaxial mung minangka dhukungan.
Epitaksi Homogen lan Heterogen
▪Epitaksi homogen:Lapisan lan substrat epitaxial digawe saka bahan sing padha: contone, Si / Si, GaAs / GaAs, GaP / GaP.
▪Epitaksi heterogen:Lapisan lan substrat epitaxial digawe saka macem-macem bahan: contone, Si/Al₂O₃, GaS/Si, GaAlAs/GaAs, GaN/SiC, lsp.
wafer polesan
Masalah Apa Epitaxy Ngatasi?
Bahan kristal tunggal sing akeh ora cukup kanggo nyukupi panjaluk manufaktur piranti semikonduktor sing saya tambah rumit. Mulane, ing pungkasan taun 1959, teknik pertumbuhan materi kristal tunggal tipis sing dikenal minangka epitaksi dikembangake. Nanging kepiye teknologi epitaxial khusus mbantu kemajuan materi? Kanggo silikon, pangembangan epitaksi silikon dumadi ing wektu kritis nalika fabrikasi transistor silikon frekuensi dhuwur lan daya dhuwur ngadhepi kesulitan sing signifikan. Saka perspektif prinsip transistor, entuk frekuensi dhuwur lan daya mbutuhake voltase risak wilayah Penagih kang dhuwur, lan resistance seri kurang, tegese voltase jenuh kudu cilik. Tilas mbutuhake resistivitas dhuwur ing materi kolektor, dene sing terakhir mbutuhake resistivitas sing kurang, sing nggawe kontradiksi. Ngurangi kekandelan wilayah kolektor kanggo nyuda resistensi seri bakal nggawe wafer silikon banget tipis lan rapuh kanggo diproses, lan nyuda resistensi bakal konflik karo syarat sing sepisanan. Pangembangan teknologi epitaxial kasil ngrampungake masalah iki. Solusi kasebut yaiku kanggo tuwuh lapisan epitaxial resistivitas dhuwur ing substrate resistivitas rendah. Piranti kasebut digawe ing lapisan epitaxial, njamin voltase risak dhuwur saka transistor, dene substrat resistensi rendah nyuda resistensi basa lan nyuda voltase jenuh, ngrampungake kontradiksi antarane rong syarat kasebut.
Kajaba iku, teknologi epitaxial kanggo semikonduktor senyawa III-V lan II-VI kayata GaAs, GaN, lan liya-liyane, kalebu fase uap lan epitaksi fase cair, wis ngalami kemajuan sing signifikan. Teknologi kasebut dadi penting kanggo nggawe akeh piranti gelombang mikro, optoelektronik, lan listrik. Khususé, teknik kaya molekular beam epitaxy (MBE) lan metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) wis kasil diterapake ing lapisan tipis, superlattices, sumur kuantum, superlattices tegang, lan lapisan epitaxial tipis skala atom, nggawe dhasar sing kuat kanggo pangembangan bidang semikonduktor anyar kayata "rekayasa pita."
Ing aplikasi praktis, umume piranti semikonduktor celah pita lebar digawe ing lapisan epitaxial, kanthi bahan kaya silikon karbida (SiC) digunakake mung minangka substrat. Mulane, ngontrol lapisan epitaxial minangka faktor kritis ing industri semikonduktor wide-bandgap.
Teknologi Epitaxy: Pitu Fitur Utama
1. Epitaxy bisa tuwuh dhuwur (utawa kurang) lapisan resistivity ing kurang (utawa dhuwur) landasan resistivity.
2. Epitaxy ngidini wutah saka N (utawa P) jinis lapisan epitaxial ing P (utawa N) substrat jinis, langsung mbentuk prapatan PN tanpa masalah ganti rugi sing njedhul nalika nggunakake difusi kanggo nggawe prapatan PN ing landasan kristal siji.
3. Nalika digabungake karo teknologi topeng, wutah epitaxial selektif bisa ditindakake ing wilayah tartamtu, mbisakake fabrikasi sirkuit terpadu lan piranti kanthi struktur khusus.
4. Wutah epitaxial ngidini kanggo ngontrol jinis lan konsentrasi doping, kanthi kemampuan kanggo entuk owah-owahan kanthi cepet utawa bertahap ing konsentrasi.
5. Epitaxy bisa tuwuh senyawa heterogen, multi-lapisan, multi-komponen kanthi komposisi variabel, kalebu lapisan ultra-tipis.
6. Wutah epitaxial bisa kedadeyan ing suhu ing ngisor titik leleh materi, kanthi tingkat pertumbuhan sing bisa dikontrol, ngidini presisi tingkat atom ing ketebalan lapisan.
7. Epitaxy mbisakake wutah saka siji lapisan kristal saka bahan sing ora bisa ditarik menyang kristal, kayata GaN lan terner / semikonduktor senyawa quaternary.
Macem-macem Lapisan Epitaxial lan Proses Epitaxial
Ing ringkesan, lapisan epitaxial nawakake struktur kristal sing luwih gampang dikontrol lan sampurna tinimbang substrat akeh, sing migunani kanggo pangembangan bahan maju.
Wektu kirim: Dec-24-2024