Вирішальна роль епітаксіальних шарів у напівпровідникових приладах

1. Причина його появи

У сфері виробництва напівпровідникових пристроїв пошук матеріалів, які могли б задовольнити зростаючі вимоги, постійно спричиняє проблеми. До кінця 1959 р. розробка тонкошармонокристалічнийматеріалметоди вирощування, відомі якепітаксія, став ключовим рішенням. Але як саме епітаксіальна технологія сприяла вдосконаленню матеріалів, зокрема кремнію? Спочатку виготовлення високочастотних потужних кремнієвих транзисторів зіткнулося зі значними перешкодами. З точки зору транзисторних принципів, досягнення високої частоти та великої потужності вимагало високої пробивної напруги в області колектора та мінімального послідовного опору, що призвело до зменшення падіння напруги насичення.

Ці вимоги представляли парадокс: потреба в матеріалах з високим питомим опором у колекторній області для підвищення напруги пробою проти потреби в матеріалах з низьким опором для зменшення послідовного опору. Зменшення товщини матеріалу колекторної області для зменшення послідовного опору ризикує зробитисиліконова пластиназанадто крихкий для обробки. І навпаки, зниження питомого опору матеріалу суперечило першій вимозі. Появаїстьвісьlтехнологія успішно вирішила цю дилему.

2. Рішення

Рішення передбачало вирощування високоомного епітаксійного шару на низькоомномупідкладка. Виготовлення пристрою наепітаксіальний шарзабезпечував високу напругу пробою завдяки своєму високому питомому опору, тоді як підкладка з низьким питомим опором зменшувала базовий опір, тим самим зменшуючи падіння напруги насичення. Такий підхід примирив внутрішні суперечності. Крім того,епітаксійнийтехнології, в тому числі парофазні, рідкофазніепітаксіядля таких матеріалів, як GaAs та інших молекулярних напівпровідників груп III-V, II-VI, значно просунулися. Ці технології стали незамінними для виробництва більшості мікрохвильових пристроїв, оптоелектронних пристроїв, силових пристроїв тощо. Примітно, що успіх молекулярного пучка іметал-органіc парофазова епітаксіяв таких додатках, як тонкі плівки, надгратки, квантові ями, напружені надгратки та атомний шарепітаксисyзаклав міцну основу для нової дослідницької області «інженерії забороненої зони».

3. Сім ключових можливостейЕпітаксіальна технологія

(1) Здатність вирощувати високий (низький) питомий опірепітаксійні шарина підкладках з низьким (високим) питомим опором.

(2) Здатність до росту типу N §епітаксійні шарина підкладках типу P (N), безпосередньо утворюючи PN-переходи без проблем компенсації, пов’язаних із методами дифузії.

(3) Інтеграція з технологією масок для вибіркового зростанняепітаксійні шариу визначених місцях, прокладаючи шлях для виробництва інтегральних схем і пристроїв з унікальними структурами.

(4) Гнучкість у зміні типу та концентрації легуючих добавок під час процесу росту з можливістю різких або поступових змін концентрації.

(5) Потенціал для вирощування гетеропереходів, багатошаровості та ультратонких шарів зі змінним складом.

(6) Здатність ростиепітаксійні шаринижче точки плавлення матеріалу, з контрольованою швидкістю зростання, що забезпечує точність товщини на атомному рівні.

(7) Можливість вирощувати монокристалічні шари матеріалів, які важко витягнути, наприкладGaNі потрійні або четвертинні сполуки.

По суті,епітаксіальний шарsпропонують більш керовану та досконалу кристалічну структуру порівняно з матеріалами підкладки, значно покращуючи застосування та розробку матеріалів.**

Semicorex пропонує високоякісні підкладки та епітаксійні пластини. Якщо у вас виникли запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com