V procesu priprave rezin sta dva bistvena člena: eden je priprava substrata, drugi pa izvedba epitaksialnega postopka. Substrat, rezino, skrbno izdelano iz polprevodniškega enokristalnega materiala, je mogoče neposredno vnesti v proizvodni proces rezin kot osnovo za proizvodnjo polprevodniških naprav ali pa jo je mogoče dodatno izboljšati z epitaksialnimi postopki.
Torej, kaj je denotacija? Na kratko, epitaksija je rast nove plasti monokristala na monokristalnem substratu, ki je bil fino obdelan (rezanje, brušenje, poliranje itd.). Ta nova monokristalna plast in substrat sta lahko izdelana iz istega ali različnih materialov, tako da je mogoče po potrebi doseči homogeno ali heteroepitaksialno rast. Ker se bo na novo zrasla monokristalna plast razširila glede na kristalno fazo substrata, se imenuje epitaksialna plast. Njegova debelina je običajno le nekaj mikronov. Če za primer vzamemo silicij, epitaksialna rast silicija pomeni gojenje plasti silicija z enako kristalno orientacijo kot substrat, z nadzorovano upornostjo in debelino, na silicijevem enokristalnem substratu s specifično kristalno orientacijo. Monokristalna plast silicija s popolno mrežno strukturo. Ko je epitaksialna plast zrasla na substratu, se celota imenuje epitaksialna rezina.
Za tradicionalno industrijo silicijevih polprevodnikov bo proizvodnja visokofrekvenčnih in visokozmogljivih naprav neposredno na silicijevih rezinah naletela na nekatere tehnične težave. Na primer, zahteve po visoki prebojni napetosti, majhni serijski upornosti in majhnem padcu nasičene napetosti v območju kolektorja je težko doseči. Uvedba tehnologije epitaksije domiselno rešuje te težave. Rešitev je vzgoja epitaksialne plasti z visoko upornostjo na silicijevem substratu z nizko upornostjo in nato izdelava naprav na epitaksialni plasti z visoko upornostjo. Na ta način epitaksialna plast z visoko upornostjo zagotavlja visoko prebojno napetost za napravo, medtem ko substrat z nizko upornostjo zmanjša upor podlage, s čimer se zmanjša padec napetosti nasičenja, s čimer se doseže visoka prebojna napetost in majhno ravnovesje med uporom in majhen padec napetosti.
Poleg tega so bile močno razvite tehnologije epitaksije, kot sta epitaksija v parni fazi in epitaksija v tekoči fazi GaAs in drugih polprevodniških materialov III-V, II-VI in drugih molekularno sestavljenih polprevodniških materialov, ki so postale osnova za večino mikrovalovnih naprav, optoelektronskih naprav in električne energije. naprave. Nepogrešljive procesne tehnologije za proizvodnjo, zlasti uspešna uporaba tehnologije epitaksije z molekularnim žarkom in kovinsko-organsko parno fazo v tankih plasteh, supermrežah, kvantnih jamicah, napetih supermrežah in tankoslojni epitaksiji na atomski ravni so postale novo področje raziskav polprevodnikov. Razvoj "Energy Belt Project" je postavil trdne temelje.
Kar se tiče polprevodniških elementov tretje generacije, so skoraj vsi tovrstni polprevodniški elementi izdelani na epitaksialni plasti, sama rezina iz silicijevega karbida pa služi le kot podlaga. Debelina epitaksialnega materiala SiC, koncentracija nosilca v ozadju in drugi parametri neposredno določajo različne električne lastnosti naprav SiC. Naprave iz silicijevega karbida za visokonapetostne aplikacije postavljajo nove zahteve za parametre, kot so debelina epitaksialnih materialov in koncentracija nosilcev v ozadju. Zato ima epitaksialna tehnologija silicijevega karbida odločilno vlogo pri popolnem izkoriščanju zmogljivosti naprav iz silicijevega karbida. Priprava skoraj vseh močnostnih naprav SiC temelji na visokokakovostnih epitaksialnih rezinah SiC. Proizvodnja epitaksialnih plasti je pomemben del industrije polprevodnikov s široko pasovno vrzeljo.
Čas objave: maj-06-2024