Ahoana no anampian'ny sosona epitaxial ireo fitaovana semiconductor?

Ny niandohan'ny anarana hoe wafer epitaxial

Voalohany, andeha hampiroborobo hevitra kely isika: ny fanomanana wafer dia misy rohy roa lehibe: ny fanomanana substrate sy ny dingana epitaxial. Ny substrate dia wafer vita amin'ny fitaovana kristaly tokana semiconductor. Ny substrate dia afaka miditra mivantana amin'ny dingana famokarana wafer mba hamokarana fitaovana semiconductor, na azo karakaraina amin'ny alàlan'ny dingana epitaxial mba hamokarana wafers epitaxial. Ny epitaxy dia manondro ny dingana fambolena sosona kristaly tokana vaovao eo amin'ny substrate kristaly tokana izay nokarakaraina tsara tamin'ny alàlan'ny fanapahana, fikosoham-bary, fanosotra, sns. Ny kristaly tokana vaovao dia mety ho fitaovana mitovy amin'ny substrate, na mety ho fitaovana hafa (homogeneous) epitaxy na heteroepitaxy). Satria mivelatra sy mitombo araka ny dingana kristalin'ny substrate ny sosona kristaly tokana vaovao, dia antsoina hoe sosona epitaxial izy io (matetika ny hateviny dia mikrônôna vitsivitsy, raha raisina ho ohatra ny silikônina: ny dikan'ny fitomboan'ny epitaxial silikônina dia eo amin'ny substrate kristaly tokana silikônina misy fironana kristaly sasany. Sosona kristaly misy tsy fivadihana tsara amin'ny rafitra harato ary fanoherana sy hateviny samihafa miaraka amin'ny fironana kristaly mitovy amin'ny substrate), ary ny substrate misy sosona epitaxial dia antsoina hoe wafer epitaxial (wafer epitaxial = sosona epitaxial + substrate). Rehefa vita eo amin'ny sosona epitaxial ny fitaovana, dia antsoina hoe epitaxy tsara. Raha vita eo amin'ny substrate ny fitaovana, dia antsoina hoe epitaxy mivadika. Amin'izao fotoana izao, ny sosona epitaxial dia mitana anjara toerana fanohanana fotsiny.

Wafer voapoloka

Fomba fitomboana epitaxial

Epitaksia taratra molekiola (MBE): Teknolojia fitomboana epitaxial semiconductor izay tanterahina ao anatin'ny toe-javatra banga avo lenta. Amin'ity teknika ity, ny akora fototra dia etona amin'ny endrika taratra atôma na molekiola ary avy eo apetraka eo amin'ny substrate kristaly. Ny MBE dia teknolojia fitomboan'ny sarimihetsika manify semiconductor tena marina sy azo fehezina izay afaka mifehy tsara ny hatevin'ny akora napetraka amin'ny ambaratonga atomika.
CVD metaly organika (MOCVD): Ao amin'ny dingana MOCVD, ny metaly organika sy ny entona hydride N misy ireo singa ilaina dia alefa any amin'ny substrate amin'ny mari-pana mety, mandalo fihetsika simika mba hamokarana ny fitaovana semiconductor ilaina, ary apetraka eo amin'ny substrate, raha toa kosa ka avoaka ireo akora sy vokatra fihetsiketsehana sisa tavela.
Epitaksia dingana etona (VPE): Ny epitaksia dingana etona dia teknolojia manan-danja ampiasaina matetika amin'ny famokarana fitaovana semiconductor. Ny foto-kevitra fototra dia ny fitaterana ny etona amin'ny singa na fitambarana ao anaty entona mpitatitra, ary mametraka kristaly eo amin'ny substrate amin'ny alàlan'ny fihetsika simika.

Inona avy ireo olana vahana amin'ny fizotran'ny epitaxy?

Ireo akora kristaly tokana betsaka ihany no tsy afaka mamaly ny filàna mitombo amin'ny famokarana fitaovana semiconductor isan-karazany. Noho izany, ny fitomboana epitaxial, teknolojia fitomboan'ny akora kristaly tokana misy sosona manify, dia novolavolaina tamin'ny faran'ny taona 1959. Koa inona no anjara biriky manokana entin'ny teknolojia epitaxy amin'ny fandrosoan'ny akora?

Ho an'ny silikônina, rehefa nanomboka ny teknolojia fitomboan'ny silikônina epitaxial, dia tena fotoan-tsarotra tokoa ny famokarana transistors silikônina avo lenta sy mahery vaika. Raha jerena ny fitsipiky ny transistors, mba hahazoana matetika avo lenta sy hery avo lenta, dia tsy maintsy avo ny voltazy tapaka ao amin'ny faritra fanangonana ary tsy maintsy kely ny fanoherana andiany, izany hoe, tsy maintsy kely ny fihenan'ny voltazy saturation. Ny voalohany dia mitaky ny tokony ho avo ny fanoherana ny fitaovana ao amin'ny faritra fanangonana, raha ny faharoa kosa dia mitaky ny tokony ho ambany ny fanoherana ny fitaovana ao amin'ny faritra fanangonana. Mifanohitra ireo faritra roa ireo. Raha ahena ny hatevin'ny fitaovana ao amin'ny faritra fanangonana mba hampihenana ny fanoherana andiany, dia ho manify loatra sy marefo ny wafer silikônina ka tsy ho voahodina. Raha ahena ny fanoherana ny fitaovana, dia mifanohitra amin'ny fepetra voalohany izany. Na izany aza, nahomby ny fivoaran'ny teknolojia epitaxial. Namaha io olana io.

Vahaolana: Amboary sosona epitaxial avo lenta amin'ny substrate ambany fanoherana, ary ataovy eo amin'ny sosona epitaxial ny fitaovana. Ity sosona epitaxial avo lenta ity dia miantoka fa manana voltase breakdown avo lenta ny fantsona, raha toa kosa ny substrate ambany fanoherana dia mampihena ny fanoherana ny substrate, ka mampihena ny fihenan'ny voltase saturation, ka mamaha ny fifanoherana eo amin'ny roa tonta.

Ankoatra izany, ny teknolojia epitaxy toy ny epitaxy dingana etona sy ny epitaxy dingana ranoka an'ny GaAs sy ny fitaovana semiconductor III-V, II-VI ary molekiola hafa dia efa novolavolaina be ihany koa ary lasa fototry ny ankamaroan'ny fitaovana microwave, fitaovana optoelektronika, herinaratra. Teknolojia dingana tena ilaina amin'ny famokarana fitaovana izany, indrindra ny fampiharana mahomby ny teknolojia epitaxy dingana etona organika sy metaly amin'ny sosona manify, superlattices, quantum wells, superlattices voahenjana, ary epitaxy sosona manify atomika, izay dingana vaovao amin'ny fikarohana semiconductor. Ny fivoaran'ny "injeniera fehikibo angovo" eo amin'ny sehatra dia nametraka fototra mafy orina.

Amin'ny fampiharana azo ampiharina, ny fitaovana semiconductor misy elanelana mivelatra dia saika vita amin'ny sosona epitaxial foana, ary ny wafer silicon carbide dia miasa ho toy ny substrate fotsiny. Noho izany, ny fanaraha-maso ny sosona epitaxial dia ampahany manan-danja amin'ny indostrian'ny semiconductor misy elanelana mivelatra.

Fahaiza-manao lehibe 7 amin'ny teknolojia epitaxy

1. Azo ambolena amin'ny fomba epitaxial amin'ny substrate ambany (avo) ny sosona epitaxial mahatohitra avo (ambany).
2. Azo ambolena epitaxial amin'ny substrate karazana P (N) mivantana ny sosona epitaxial karazana N (P) mba hamoronana PN junction. Tsy misy olana amin'ny fanonerana rehefa mampiasa ny fomba diffusion mba hanaovana PN junction amin'ny substrate kristaly tokana.
3. Ampiarahina amin'ny teknolojia saron-tava, dia tanterahina any amin'ny faritra voatondro ny fitomboana epitaxial voafantina, ka mamorona fepetra ho an'ny famokarana circuits sy fitaovana mitambatra misy rafitra manokana.
4. Azo ovaina araka izay ilaina ny karazana sy ny fifantohan'ny doping mandritra ny dingan'ny fitomboana epitaxial. Mety ho fiovana tampoka na fiovana miadana ny fiovan'ny fifantohana.
5. Afaka maniry fitambarana tsy mitovy karazana, misy sosona maro, singa maro ary sosona manify dia manify misy singa miovaova izy io.
6. Azo atao amin'ny mari-pana ambany noho ny teboka fandrendrehan'ny akora ny fitomboana epitaxial, azo fehezina ny tahan'ny fitomboana, ary azo tratrarina ny fitomboana epitaxial amin'ny hateviny mitovy amin'ny atomika.
7. Afaka mampitombo akora kristaly tokana izay tsy azo sintonina izy io, toy ny GaN, sosona kristaly tokana amin'ny fitambarana tertiary sy quaternary, sns.