Cos'è l'epitassia?

A maiò parte di l'ingegneri ùn sò micca familiarizatiepitassi, chì ghjoca un rolu impurtante in a fabricazione di dispositivi semiconduttori.Epitassipò ièssiri usatu in diversi prudutti chip, è differente prudutti hannu sfarenti tippi di epitaxy, cumpresiSi epitassi, epitassi SiC, epitassi GaN, etc.

Cos'è l'epitassia?
Epitaxy hè spessu chjamatu "Epitaxy" in inglese. A parolla vene da i paroli grechi "epi" (chì significa "sopra") è "taxis" (chì significa "arrangementu"). Cum'è u nome suggerisce, significa disposti bè nantu à un ughjettu. U prucessu di epitassi hè di diposità una fina capa di cristallu unicu nantu à un sustrato di cristallu unicu. Stu stratu di cristallu unicu dipositu novu hè chjamatu stratu epitaxial.

Ci sò dui tipi principali di epitassi: omoepitaxial è heteroepitaxial. Homoepitaxial si riferisce à cultivà u listessu materiale nantu à u listessu tipu di sustrato. A capa epitaxial è u sustrato anu esattamente a stessa struttura di lattice. Heteroepitaxy hè a crescita di un altru materiale nantu à un sustrato di un materiale. In questu casu, a struttura di lattice di a capa di cristallu epitaxially grown è u sustrato pò esse diffirenti. Chì sò i cristalli unichi è policristallini?
In i semiconduttori, avemu spessu intesu i termini siliciu unicu cristalinu è siliciu policristalinu. Perchè certi siliciu sò chjamati cristalli unichi è certi siliciu chjamati policristallini?

Unicu cristallu: L'arrangiamentu di lattice hè cuntinuu è immubiliatu, senza frontiere di granu, vale à dì, tuttu u cristallu hè cumpostu da una sola lattice cù una orientazione cristallina consistente. Polycrystalline: Polycrystalline hè cumpostu di parechji picculi granuli, ognunu di i quali hè un cristalu unicu, è i so orientazioni sò aleatorii in quantu à l'altri. Questi grani sò separati da cunfini di granu. U costu di pruduzzione di materiali policristallini hè più bassu di quellu di i cristalli unichi, perchè sò sempre utili in certi applicazioni. Induve serà implicatu u prucessu epitaxial?
In a fabricazione di circuiti integrati basati in siliciu, u prucessu epitaxial hè largamente utilizatu. Per esempiu, l'epitassia di siliciu hè aduprata per cultivà una capa di siliciu pura è finamente cuntrullata nantu à un sustrato di siliciu, chì hè estremamente impurtante per a fabricazione di circuiti integrati avanzati. Inoltre, in i dispositi di putenza, SiC è GaN sò dui materiali semiconduttori di banda larga largamente utilizati cù eccellenti capacità di gestione di a putenza. Questi materiali sò generalmente cultivati ​​nantu à u siliciu o altri sustrati per epitassi. In a cumunicazione quantistica, i bits quantum basati in semiconductor generalmente utilizanu strutture epitassiali di germaniu di siliciu. Etc.

I metudi di crescita epitaxial?

Trè metudi di epitassi di semiconduttori cumunimenti usati:

Epitassi di fasciu moleculare (MBE): Epitassi di fasciu moleculare) hè una tecnulugia di crescita epitassiale semiconductora realizata in cundizioni di vacu ultra-altu. In questa tecnulugia, u materiale fonte hè evaporatu in forma di atomi o fasci molecolari è poi dipositu nantu à un sustrato cristallino. MBE hè una tecnulugia di crescita di film sottile di semiconductor assai precisa è cuntrullabile chì pò cuntrullà precisamente u grossu di u materiale dipositu à u livellu atomicu.

Metal organic CVD (MOCVD): In u prucessu MOCVD, i metalli organici è i gasi idruri chì cuntenenu l'elementi richiesti sò furniti à u sustrato à una temperatura approprita, è i materiali semiconduttori necessarii sò generati per reazzione chimica è dipositati nantu à u sustrato, mentri u restu. i cumposti è i prudutti di reazzione sò scaricati.

Vapor Phase Epitaxy (VPE): Vapor Phase Epitaxy hè una tecnulugia impurtante cumune utilizata in a produzzione di dispusitivi semiconduttori. U so principiu di basa hè di trasportà u vapore di una sola sustanza o compostu in un gasu trasportatore è dipositu i cristalli nantu à un sustrato per via di reazzione chimica.