Субстрат проти епітаксії: ключові ролі у виробництві напівпровідників

I. Напівпровідникова підкладка

Напівпровідникпідкладкаформує основу напівпровідникових приладів, забезпечуючи стабільну кристалічну структуру, на якій можуть рости необхідні шари матеріалу.Підкладкиможе бути монокристалічним, полікристалічним або навіть аморфним, залежно від вимог застосування. Вибірпідкладкамає вирішальне значення для продуктивності напівпровідникових приладів.

(1) Типи підкладок

Залежно від матеріалу звичайні напівпровідникові підкладки включають підкладки на основі кремнію, сапфіру та кварцу.Субстрати на основі кремніюшироко використовуються завдяки своїй економічній ефективності та чудовим механічним властивостям.Монокристалічні кремнієві підкладки, відомі своєю високою якістю кристалів і рівномірним легуванням, широко використовуються в інтегральних схемах і сонячних елементах. Сапфірові підкладки, які цінуються за чудові фізичні властивості та високу прозорість, використовуються у виробництві світлодіодів та інших оптоелектронних пристроїв. Кварцові підкладки, які цінуються за їх термічну та хімічну стабільність, знаходять застосування в пристроях високого класу.

(2)Функції субстратів

Підкладкиголовним чином виконують дві функції в напівпровідникових пристроях: механічну підтримку та теплопровідність. Як механічні опори, підкладки забезпечують фізичну стабільність, зберігаючи цілісність форми та розмірів пристроїв. Крім того, підкладки сприяють розсіюванню тепла, що утворюється під час роботи пристрою, що має вирішальне значення для управління температурою.

II. Напівпровідникова епітаксія

Епітаксіяпередбачає осадження тонкої плівки з такою ж структурою решітки, що й підкладка, за допомогою таких методів, як хімічне осадження з парової фази (CVD) або молекулярно-променева епітаксія (MBE). Ця тонка плівка, як правило, має вищу кристалічну якість і чистоту, підвищуючи продуктивність і надійністьепітаксіальні пластиниу виробництві електронних пристроїв.

(1)Види та застосування епітаксії

Напівпровідникепітаксіятехнології, включаючи кремнієву та кремнієво-германієву (SiGe) епітаксію, широко застосовуються у сучасному виробництві інтегральних схем. Наприклад, вирощування шару власного кремнію вищої чистоти на aсиліконова пластинаможе покращити якість вафлі. Базова область гетероперехідних біполярних транзисторів (HBT) з використанням SiGe епітаксії може підвищити ефективність випромінювання та посилення струму, тим самим збільшуючи граничну частоту пристрою. Ділянки джерела/стоку КМОП із застосуванням вибіркової епітаксії Si/SiGe можуть зменшити послідовний опір і збільшити струм насичення. Напружена кремнієва епітаксія може створювати напругу розтягування для підвищення рухливості електронів, таким чином покращуючи швидкість реакції пристрою.

(2)Переваги епітаксії

Основна перевагаепітаксіяполягає в точному контролі над процесом осадження, що дозволяє регулювати товщину та склад тонкої плівки для досягнення бажаних властивостей матеріалу.Епітаксіальні пластинидемонструють чудову якість кристалів і чистоту, значно підвищуючи продуктивність, надійність і термін служби напівпровідникових пристроїв.

III. Відмінності між підкладкою та епітаксією

(1)Матеріальна структура

Субстрати можуть мати монокристалічні або полікристалічні структури, тоді якепітаксіяпередбачає осадження тонкої плівки з такою ж структурою решітки, як іпідкладка. Це призводить доепітаксіальні пластиниз монокристалічними структурами, що забезпечує кращу продуктивність і надійність у виробництві електронних пристроїв.

(2)Способи приготування

Приготуванняпідкладкизазвичай включає фізичні або хімічні методи, такі як затвердіння, зростання розчину або плавлення. У контрасті,епітаксіяв основному покладається на такі методи, як хімічне осадження з парової фази (CVD) або молекулярно-променева епітаксія (MBE) для нанесення плівок матеріалу на підкладки.

(3)Сфери застосування

Підкладкив основному використовуються як базовий матеріал для транзисторів, інтегральних схем та інших напівпровідникових пристроїв.Епітаксіальні пластини, однак, зазвичай використовуються у виготовленні високопродуктивних і високоінтегрованих напівпровідникових пристроїв, таких як оптоелектроніка, лазери та фотодетектори, серед інших передових технологічних галузей.

(4)Відмінності продуктивності

Ефективність підкладок залежить від їх структури та властивостей матеріалу; наприклад,монокристалічні підкладкидемонструють високу кристалічну якість і консистенцію.Епітаксіальні пластини, з іншого боку, мають вищу якість кристалів і чистоту, що забезпечує чудову продуктивність і надійність у процесі виробництва напівпровідників.

IV. Висновок

Підсумовуючи, напівпровідникпідкладкиіепітаксіясуттєво відрізняються за структурою матеріалу, способами приготування та областями застосування. Підкладки служать основою для напівпровідникових приладів, забезпечуючи механічну підтримку та теплопровідність.Епітаксіяпередбачає нанесення високоякісних кристалічних тонких плівокпідкладкидля підвищення продуктивності та надійності напівпровідникових приладів. Розуміння цих відмінностей має вирішальне значення для глибшого розуміння напівпровідникової технології та мікроелектроніки.**

Semicorex пропонує високоякісні компоненти для підкладок і епітаксіальних пластин. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com