ولې د سیمیکمډکټر وسیلې "Epitaxial Layer" ته اړتیا لري

د نوم اصل "Epitaxial Wafer"

د ویفر چمتو کول دوه اصلي مرحلې لري: د سبسټریټ چمتو کول او اپیټیکسیل پروسه. سبسټریټ د سیمی کنډکټر واحد کرسټال موادو څخه جوړ شوی او عموما د سیمی کنډکټر وسیلو تولید لپاره پروسس کیږي. دا کولی شي د epitaxial پروسس څخه هم تیر شي ترڅو د epitaxial ویفر جوړ کړي. Epitaxy په احتیاط سره پروسس شوي واحد کرسټال سبسټریټ کې د نوي واحد کرسټال پرت وده کولو پروسې ته اشاره کوي. نوی واحد کرسټال کیدای شي د ورته موادو څخه وي چې د سبسټریټ (همجنسي اپیټیکسي) یا یو بل مادي (متضاد ایپیټیکسي) وي. څرنګه چې نوی کرسټال طبقه د سبسټریټ کرسټال پرت سره په سمون کې وده کوي، دا د epitaxial پرت په نوم یادیږي. د epitaxial پرت سره ویفر د epitaxial wafer (epitaxial wafer = epitaxial layer + substrate) ته ویل کیږي. هغه وسیلې چې په epitaxial طبقه کې جوړ شوي د "فارورډ epitaxy" په نوم یادیږي، پداسې حال کې چې په سبسټریټ کې جوړ شوي وسایل د "reverse epitaxy" په نوم یادیږي، چیرې چې د اپیټیکسیل پرت یوازې د ملاتړ په توګه کار کوي.

همجنس او ​​متفاوت ایپیټاکسي

▪همجنس بازي:د epitaxial طبقه او سبسټریټ د ورته موادو څخه جوړ شوي دي: د بیلګې په توګه، Si/Si، GaAs/GaAs، GaP/GaP.

▪متضاد اپیټاکسي:epitaxial طبقه او سبسټریټ د مختلفو موادو څخه جوړ شوي دي: د بیلګې په توګه، Si/Al₂O₃، GaS/Si، GaAlAs/GaAs، GaN/SiC، او داسې نور.

پالش شوي ویفرونه

Epitaxy کومې ستونزې حل کوي؟

بلک واحد کرسټال مواد یوازې د سیمی کنډکټر وسیلې جوړونې مخ په ډیریدونکي پیچلي غوښتنو پوره کولو لپاره کافي ندي. له همدې امله، د 1959 په وروستیو کې، د پتلی واحد کرسټال موادو د ودې تخنیک چې د epitaxy په نوم پیژندل شوی وده وکړه. مګر څنګه د epitaxial ټیکنالوژۍ په ځانګړې توګه د موادو پرمختګ کې مرسته وکړه؟ د سیلیکون لپاره، د سیلیکون اپیټیکسي پراختیا په یو مهم وخت کې رامینځته شوه کله چې د لوړ فریکونسۍ، لوړ ځواک سیلیکون ټرانزیسټرونو جوړول د پام وړ ستونزو سره مخ وو. د ټرانزیسټر اصولو له نظره، د لوړې فریکونسۍ او بریښنا لاسته راوړلو ته اړتیا لري چې د راټولونکي سیمې ماتولو ولتاژ لوړ وي، او د لړۍ مقاومت ټیټ وي، پدې معنی چې د سنتریت ولتاژ باید کوچنی وي. پخوانی د راټولونکي موادو کې لوړ مقاومت ته اړتیا لري، پداسې حال کې چې وروستی ټیټ مقاومت ته اړتیا لري، کوم چې یو تناقض رامینځته کوي. د لړۍ مقاومت کمولو لپاره د راټولونکي سیمې ضخامت کمول به د سیلیکون ویفر د پروسس کولو لپاره خورا پتلی او نازک کړي ، او د مقاومت کمول به د لومړي اړتیا سره ټکر وکړي. د epitaxial ټیکنالوژۍ پراختیا په بریالیتوب سره دا مسله حل کړه. د حل لاره دا وه چې په ټیټ مقاومت لرونکي سبسټریټ کې د لوړ مقاومت لرونکي اپیټیکسیل پرت وده وکړي. وسیله په اپیټیکسیل پرت کې جوړه شوې ، د ټرانزیسټر لوړ ماتولو ولتاژ ډاډمن کوي ​​، پداسې حال کې چې د ټیټ مقاومت لرونکي سبسټریټ د بیس مقاومت کموي او د سنتریشن ولتاژ ټیټوي ، د دوه اړتیاو ترمینځ تضاد حل کوي.

برسیره پردې، د III-V او II-VI مرکب سیمیکمډکټرونو لکه GaAs، GaN، او نورو لپاره د epitaxial ټیکنالوژیو، د بخار مرحله او د مایع پړاو epitaxy په شمول، د پام وړ پرمختګ لیدلی. دا ټیکنالوژي د ډیری مایکروویو ، آپټو الیکترونیک ، او بریښنا وسیلو جوړولو لپاره اړین شوي. په ځانګړې توګه، تخنیکونه لکه مالیکولر بیم ایپیټاکسی (MBE) او د فلزي-عضوي کیمیاوي بخار ډیپوزیشن (MOCVD) په بریالیتوب سره په پتلو پرتونو، سوپرلاټیسسونو، کوانټم څاه ګانو، فشار شوي سوپرلاټیسس، او د اټومي پیمانه پتلي اپیټیکسیل پرتونو کې پلي شوي، د یو قوي بنسټ ایښودلو لپاره. د نوي سیمیکمډکټر ساحو پراختیا لکه "بنډ انجینري."

په عملي غوښتنلیکونو کې، ډیری پراخه بینډګاپ سیمیکمډکټر وسیلې په اپیټیکسیل پرتونو کې جوړ شوي، د موادو سره لکه سیلیکون کاربایډ (SiC) یوازې د سبسټریټ په توګه کارول کیږي. له همدې امله، د epitaxial پرت کنټرول د پراخه بینډګاپ سیمیکمډکټر صنعت کې یو مهم فاکتور دی.

Epitaxy ټیکنالوژي: اوه کلیدي ځانګړتیاوې

1. Epitaxy کولی شي په ټیټ (یا لوړ) مقاومت لرونکي سبسټریټ کې لوړ (یا ټیټ) مقاومت لرونکی طبقه وده وکړي.

2. Epitaxy اجازه ورکوي چې د P (یا N) ډوله سبسټریټونو کې د N (یا P) ډوله epitaxial پرتونو وده وکړي، په مستقیم ډول د PN جنکشن رامینځته کوي پرته له دې چې د جبران مسلې رامینځته شي کله چې په یو واحد کرسټال سبسټریټ کې د PN جنکشن رامینځته کولو لپاره د خپریدو په کارولو سره رامینځته کیږي.

3. کله چې د ماسک ټیکنالوژۍ سره یوځای شي، انتخابي epitaxial وده په ځانګړو برخو کې ترسره کیدی شي، د ځانګړو جوړښتونو سره د مربوط سرکیټونو او وسیلو جوړولو توان لري.

4. Epitaxial وده د ډوپینګ ډولونو او غلظت کنټرول ته اجازه ورکوي، په غلظت کې د ناڅاپي یا تدریجي بدلونونو د ترلاسه کولو وړتیا سره.

5. Epitaxy کولی شي متفاوت، څو پرتې، څو اجزاو مرکبات د متغیر ترکیبونو سره وده وکړي، په شمول د الټرا پتلی پرتونو.

6. د Epitaxial وده د موادو د خټکي نقطې څخه ښکته تودوخې کې واقع کیدی شي، د کنټرول وړ ودې نرخ سره، د پرت ضخامت کې د اټومي کچې دقیقیت لپاره اجازه ورکوي.

7. Epitaxy د موادو د واحد کرسټال پرتونو وده ته وړتیا ورکوي چې په کرسټالونو کې نشي ایستل کیدی، لکه GaN او ternary/quaternary compound semiconductors.

مختلف Epitaxial Layers او Epitaxial پروسې

په لنډیز کې، د epitaxial پرتونه د بلک سبسټریټ په پرتله خورا اسانه کنټرول شوي او بشپړ کرسټال جوړښت وړاندې کوي، کوم چې د پرمختللي موادو د پراختیا لپاره ګټور دي.