Η επιταξιακή ανάπτυξη είναι μια τεχνολογία που αναπτύσσει ένα στρώμα κρυστάλλου σε ένα μόνο κρυσταλλικό υπόστρωμα (υπόστρωμα) με τον ίδιο κρυσταλλικό προσανατολισμό με το υπόστρωμα, σαν να έχει επεκταθεί ο αρχικός κρύσταλλος προς τα έξω.Αυτό το νεοαναπτυγμένο στρώμα μονοκρυστάλλου μπορεί να διαφέρει από το υπόστρωμα όσον αφορά τον τύπο αγωγιμότητας, την ειδική αντίσταση κ.λπ. και μπορεί να αναπτύξει πολυστρωματικούς μονοκρυστάλλους με διαφορετικά πάχη και διαφορετικές απαιτήσεις, βελτιώνοντας έτσι σημαντικά την ευελιξία του σχεδιασμού της συσκευής και της απόδοσης της συσκευής.Επιπλέον, η επιταξιακή διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στην τεχνολογία απομόνωσης διασταύρωσης PN σε ολοκληρωμένα κυκλώματα και στη βελτίωση της ποιότητας του υλικού σε ολοκληρωμένα κυκλώματα μεγάλης κλίμακας.
Η ταξινόμηση της επιταξίας βασίζεται κυρίως στις διαφορετικές χημικές συνθέσεις του υποστρώματος και της επιταξιακής στιβάδας και στις διαφορετικές μεθόδους ανάπτυξης.
Σύμφωνα με διαφορετικές χημικές συνθέσεις, η επιταξιακή ανάπτυξη μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους:
1. Ομοεπιταξιακό: Στην περίπτωση αυτή, το επιταξιακό στρώμα έχει την ίδια χημική σύσταση με το υπόστρωμα.Για παράδειγμα, τα επιταξιακά στρώματα πυριτίου αναπτύσσονται απευθείας σε υποστρώματα πυριτίου.
2. Ετεροεπιταξία: Εδώ, η χημική σύσταση της επιταξιακής στιβάδας είναι διαφορετική από αυτή του υποστρώματος.Για παράδειγμα, ένα επιταξιακό στρώμα νιτριδίου του γαλλίου αναπτύσσεται σε ένα υπόστρωμα ζαφείρι.
Σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους ανάπτυξης, η τεχνολογία επιταξιακής ανάπτυξης μπορεί επίσης να χωριστεί σε διάφορους τύπους:
1. Μοριακή επιταξία δέσμης (MBE): Πρόκειται για μια τεχνολογία για την ανάπτυξη λεπτών μεμβρανών μονοκρυστάλλου σε μονοκρυσταλλικά υποστρώματα, η οποία επιτυγχάνεται ελέγχοντας με ακρίβεια τον ρυθμό ροής της μοριακής δέσμης και την πυκνότητα της δέσμης σε εξαιρετικά υψηλό κενό.
2. Μεταλλο-οργανική χημική εναπόθεση ατμών (MOCVD): Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί μεταλλο-οργανικές ενώσεις και αντιδραστήρια αέριας φάσης για την εκτέλεση χημικών αντιδράσεων σε υψηλές θερμοκρασίες για τη δημιουργία των απαιτούμενων υλικών λεπτής μεμβράνης.Έχει ευρείες εφαρμογές στην παρασκευή σύνθετων ημιαγωγών υλικών και συσκευών.
3. Επίταξη υγρής φάσης (LPE): Προσθέτοντας υγρό υλικό σε ένα μονοκρυσταλλικό υπόστρωμα και εκτελώντας θερμική επεξεργασία σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, το υγρό υλικό κρυσταλλώνεται για να σχηματίσει ένα μονοκρυσταλλικό φιλμ.Οι μεμβράνες που παρασκευάζονται με αυτήν την τεχνολογία ταιριάζουν με πλέγμα στο υπόστρωμα και συχνά χρησιμοποιούνται για την παρασκευή σύνθετων ημιαγωγών υλικών και συσκευών.
4. Επίταξη φάσης ατμού (VPE): Χρησιμοποιεί αέρια αντιδρώντα για την εκτέλεση χημικών αντιδράσεων σε υψηλές θερμοκρασίες για τη δημιουργία των απαιτούμενων υλικών λεπτής μεμβράνης.Αυτή η τεχνολογία είναι κατάλληλη για την παρασκευή μεμβρανών μονοκρυστάλλου μεγάλης επιφάνειας υψηλής ποιότητας και είναι ιδιαίτερα εξαιρετική στην παρασκευή σύνθετων υλικών και συσκευών ημιαγωγών.
5. Χημική επιταξία δέσμης (CBE): Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί χημικές δέσμες για την ανάπτυξη μεμβρανών μονοκρυστάλλου σε μονοκρυσταλλικά υποστρώματα, κάτι που επιτυγχάνεται ελέγχοντας με ακρίβεια τον ρυθμό ροής της χημικής δέσμης και την πυκνότητα της δέσμης.Έχει ευρείες εφαρμογές στην παρασκευή λεπτών μεμβρανών μονοκρυστάλλου υψηλής ποιότητας.
6. Επίταξη ατομικού στρώματος (ALE): Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία εναπόθεσης ατομικής στιβάδας, τα απαιτούμενα υλικά λεπτής μεμβράνης εναποτίθενται στρώμα προς στρώμα σε ένα μονοκρυσταλλικό υπόστρωμα.Αυτή η τεχνολογία μπορεί να παρασκευάσει μεμβράνες μονοκρυστάλλου μεγάλης επιφάνειας υψηλής ποιότητας και χρησιμοποιείται συχνά για την παρασκευή σύνθετων υλικών και συσκευών ημιαγωγών.
7. Επίταξη θερμού τοιχώματος (HWE): Μέσω θέρμανσης σε υψηλή θερμοκρασία, τα αέρια αντιδρώντα εναποτίθενται σε ένα μονοκρυσταλλικό υπόστρωμα για να σχηματίσουν ένα μονοκρυσταλλικό φιλμ.Αυτή η τεχνολογία είναι επίσης κατάλληλη για την παρασκευή μεμβρανών μονοκρυστάλλου μεγάλης επιφάνειας υψηλής ποιότητας και χρησιμοποιείται ιδιαίτερα στην παρασκευή σύνθετων υλικών και συσκευών ημιαγωγών.
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-06-2024