რა არის ეპიტაქსიური ზრდა?

ეპიტაქსიალური ზრდა არის ტექნოლოგია, რომელიც ზრდის ერთი ბროლის ფენას ერთ ბროლის სუბსტრატზე (სუბსტრატზე) იგივე კრისტალური ორიენტირებით, როგორც სუბსტრატი, თითქოს ორიგინალური კრისტალი გაფართოვდა გარეთ. ეს ახლად გაშენებული ერთკრისტალური ფენა შეიძლება განსხვავდებოდეს სუბსტრატისაგან გამტარობის ტიპის, წინაღობის და ა.შ. და შეუძლია გაიზარდოს მრავალშრიანი ერთკრისტალები სხვადასხვა სისქით და განსხვავებული მოთხოვნებით, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მოწყობილობის დიზაინის მოქნილობას და მოწყობილობის მუშაობას. გარდა ამისა, ეპიტაქსიალური პროცესი ასევე ფართოდ გამოიყენება PN კვანძის იზოლაციის ტექნოლოგიაში ინტეგრირებულ სქემებში და მასალის ხარისხის გასაუმჯობესებლად ფართომასშტაბიან ინტეგრირებულ სქემებში.

ეპიტაქსიის კლასიფიკაცია ძირითადად ეფუძნება სუბსტრატისა და ეპიტაქსიური შრის სხვადასხვა ქიმიურ შემადგენლობას და ზრდის სხვადასხვა მეთოდს.
სხვადასხვა ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით, ეპიტაქსიური ზრდა შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად:

1. ჰომოეპიტაქსიალური: ამ შემთხვევაში ეპიტაქსიურ ფენას აქვს იგივე ქიმიური შემადგენლობა, რაც სუბსტრატს. მაგალითად, სილიციუმის ეპიტაქსიალური ფენები იზრდება უშუალოდ სილიკონის სუბსტრატებზე.

2. ჰეტეროეპიტაქსია: აქ ეპიტაქსიური შრის ქიმიური შემადგენლობა განსხვავდება სუბსტრატისგან. მაგალითად, გალიუმის ნიტრიდის ეპიტაქსიალური ფენა იზრდება საფირონის სუბსტრატზე.

ზრდის სხვადასხვა მეთოდის მიხედვით, ეპიტაქსიალური ზრდის ტექნოლოგია ასევე შეიძლება დაიყოს სხვადასხვა ტიპებად:

1. მოლეკულური სხივის ეპიტაქსია (MBE): ეს არის ერთკრისტალური თხელი ფენების ზრდის ტექნოლოგია ერთკრისტალურ სუბსტრატებზე, რაც მიიღწევა მოლეკულური სხივის ნაკადის სიჩქარისა და სხივის სიმკვრივის ზუსტად კონტროლით ულტრა მაღალ ვაკუუმში.

2. ლითონ-ორგანული ქიმიური ორთქლის დეპონირება (MOCVD): ეს ტექნოლოგია იყენებს ლითონ-ორგანულ ნაერთებს და გაზის ფაზის რეაგენტებს, რათა განახორციელოს ქიმიური რეაქციები მაღალ ტემპერატურაზე, რათა წარმოქმნას საჭირო თხელი ფირის მასალები. მას აქვს ფართო გამოყენება რთული ნახევარგამტარული მასალებისა და მოწყობილობების მომზადებაში.

3. თხევადი ფაზის ეპიტაქსია (LPE): ერთკრისტალურ სუბსტრატზე თხევადი მასალის დამატებით და გარკვეულ ტემპერატურაზე თერმული დამუშავებით, თხევადი მასალა კრისტალიზდება და წარმოიქმნება ერთი ბროლის ფილმი. ამ ტექნოლოგიით მომზადებული ფილმები გისოსებს ემთხვევა სუბსტრატს და ხშირად გამოიყენება ნაერთი ნახევარგამტარული მასალებისა და მოწყობილობების მოსამზადებლად.

4. ორთქლის ფაზის ეპიტაქსია (VPE): იყენებს აირისებრ რეაქტიულ ნივთიერებებს მაღალ ტემპერატურაზე ქიმიური რეაქციების შესასრულებლად საჭირო თხელი ფირის მასალების შესაქმნელად. ეს ტექნოლოგია შესაფერისია დიდი ფართობის, მაღალი ხარისხის ერთკრისტალური ფირების მოსამზადებლად და განსაკუთრებით გამორჩეულია რთული ნახევარგამტარული მასალებისა და მოწყობილობების დასამზადებლად.

5. ქიმიური სხივის ეპიტაქსია (CBE): ეს ტექნოლოგია იყენებს ქიმიურ სხივებს ერთკრისტალური ფენების გასაზრდელად ერთკრისტალურ სუბსტრატებზე, რაც მიიღწევა ქიმიური სხივის ნაკადის სიჩქარისა და სხივის სიმკვრივის ზუსტი კონტროლით. მას აქვს ფართო გამოყენება მაღალი ხარისხის ერთკრისტალური თხელი ფენების მომზადებაში.

6. ატომური შრის ეპიტაქსია (ALE): ატომური შრის დეპონირების ტექნოლოგიის გამოყენებით, საჭირო თხელი ფირის მასალები დეპონირდება ფენა-ფენად ერთ ბროლის სუბსტრატზე. ამ ტექნოლოგიას შეუძლია მოამზადოს დიდი ფართობის, მაღალი ხარისხის ერთკრისტალური ფირები და ხშირად გამოიყენება ნაერთი ნახევარგამტარული მასალებისა და მოწყობილობების მოსამზადებლად.

7. ცხელი კედლის ეპიტაქსია (HWE): მაღალტემპერატურული გაცხელების გზით აირისებრი რეაქტორები დეპონირდება ერთ კრისტალურ სუბსტრატზე და ქმნის ერთ ბროლის ფენას. ეს ტექნოლოგია ასევე შესაფერისია დიდი ფართობის, მაღალი ხარისხის ერთკრისტალური ფილმების მოსამზადებლად და განსაკუთრებით გამოიყენება რთული ნახევარგამტარული მასალებისა და მოწყობილობების დასამზადებლად.