Ο κρίσιμος ρόλος των επιταξιακών στρωμάτων σε συσκευές ημιαγωγών

1. Η αιτία της εμφάνισής του

Στον τομέα της κατασκευής συσκευών ημιαγωγών, η αναζήτηση υλικών που μπορούν να καλύψουν τις εξελισσόμενες απαιτήσεις θέτει συνεχώς προκλήσεις. Μέχρι το τέλος του 1959, η ανάπτυξη του λεπτού στρώματοςμονοκρυσταλλικήυλικότεχνικές ανάπτυξης, γνωστές ωςεπιταξία, προέκυψε ως κομβική λύση. Αλλά πώς ακριβώς έχει συμβάλει η επιταξιακή τεχνολογία στην εξέλιξη του υλικού, ιδιαίτερα για το πυρίτιο; Αρχικά, η κατασκευή τρανζίστορ πυριτίου υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος αντιμετώπισε σημαντικά εμπόδια. Από την άποψη των αρχών του τρανζίστορ, η επίτευξη υψηλής συχνότητας και υψηλής ισχύος απαιτούσε υψηλή τάση διάσπασης στην περιοχή του συλλέκτη και ελάχιστη αντίσταση σειράς, που μεταφράζεται σε μειωμένη πτώση τάσης κορεσμού.

Αυτές οι απαιτήσεις παρουσίαζαν ένα παράδοξο: την ανάγκη για υλικά υψηλής ειδικής αντίστασης στην περιοχή του συλλέκτη για αύξηση της τάσης διάσπασης, έναντι της ανάγκης για υλικά χαμηλής ειδικής αντίστασης για μείωση της αντίστασης σειράς. Η μείωση του πάχους του υλικού της περιοχής συλλέκτη για τη μείωση της αντίστασης σειράς κινδύνευε να το κάνειγκοφρέτα πυριτίουπολύ εύθραυστο για επεξεργασία. Αντίθετα, η μείωση της ειδικής αντίστασης του υλικού έρχεται σε αντίθεση με την πρώτη απαίτηση. Η έλευση τουτρώειάξοναςlη τεχνολογία ξεπέρασε με επιτυχία αυτό το δίλημμα.

2. Η Λύση

Η λύση περιελάμβανε την ανάπτυξη ενός επιταξιακού στρώματος υψηλής ειδικής αντίστασης σε ένα χαμηλής ειδικής αντίστασηςυπόστρωμα. Κατασκευή συσκευής στοεπιταξιακό στρώμαεξασφάλισε υψηλή τάση διάσπασης χάρη στην υψηλή του ειδική αντίσταση, ενώ το υπόστρωμα χαμηλής αντίστασης μείωσε την αντίσταση βάσης, μειώνοντας έτσι την πτώση τάσης κορεσμού. Αυτή η προσέγγιση συμφιλίωσε τις εγγενείς αντιφάσεις. Επί πλέον,επιταξιακόςτεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένης της φάσης ατμού, της υγρής φάσηςεπιταξίαγια υλικά όπως τα GaAs και άλλοι ημιαγωγοί μοριακών ενώσεων της ομάδας III-V, II-VI, έχουν προχωρήσει σημαντικά. Αυτές οι τεχνολογίες έχουν γίνει απαραίτητες για την κατασκευή των περισσότερων συσκευών μικροκυμάτων, οπτοηλεκτρονικών συσκευών, συσκευών ισχύος και άλλων. Συγκεκριμένα, η επιτυχία της μοριακής δέσμης καιμέταλλο-οργάνιc επιταξία ατμού φάσηςσε εφαρμογές όπως λεπτές μεμβράνες, υπερπλέγματα, κβαντικά φρεάτια, τεντωμένα υπερπλέγματα και ατομικό στρώμαεπίταξyέχει θέσει μια σταθερή βάση για τον νέο ερευνητικό τομέα της «μηχανικής bandgap».

3. Επτά βασικές δυνατότητες τουΕπιταξιακή Τεχνολογία

(1) Ικανότητα ανάπτυξης υψηλής (χαμηλής) ειδικής αντίστασηςεπιταξιακά στρώματασε υποστρώματα χαμηλής (υψηλής) ειδικής αντίστασης.

(2) Δυνατότητα ανάπτυξης τύπου N §επιταξιακά στρώματασε υποστρώματα τύπου P (N), που σχηματίζουν απευθείας συνδέσεις PN χωρίς τα προβλήματα αντιστάθμισης που σχετίζονται με τις μεθόδους διάχυσης.

(3) Ενσωμάτωση με τεχνολογία μάσκας για επιλεκτική ανάπτυξηεπιταξιακά στρώματασε καθορισμένους χώρους, ανοίγοντας το δρόμο για την παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και συσκευών με μοναδικές δομές.

(4) Ευελιξία για αλλαγή του τύπου και της συγκέντρωσης των προσμείξεων κατά τη διαδικασία ανάπτυξης, με πιθανότητα απότομων ή σταδιακών αλλαγών στη συγκέντρωση.

(5) Δυνατότητα ανάπτυξης ετεροσυνδέσεων, πολλαπλών στρωμάτων και εξαιρετικά λεπτών στρωμάτων μεταβλητής σύνθεσης.

(6) Ικανότητα ανάπτυξηςεπιταξιακά στρώματακάτω από το σημείο τήξης του υλικού, με ελεγχόμενους ρυθμούς ανάπτυξης, που επιτρέπουν την ακρίβεια του πάχους σε ατομικό επίπεδο.

(7) Δυνατότητα ανάπτυξης μονοκρυσταλλικών στρωμάτων υλικών που είναι δύσκολο να τραβήξουν, όπως π.χ.GaNκαι τριμερείς ή τεταρτοταγείς ενώσεις.

Στην ουσία,επιταξιακό στρώμαsπροσφέρουν μια πιο ελεγχόμενη και τέλεια κρυσταλλική δομή σε σύγκριση με τα υλικά υποστρώματος, ωφελώντας σημαντικά την εφαρμογή και την ανάπτυξη υλικού.**

Το Semicorex προσφέρει υψηλής ποιότητας υποστρώματα και επιταξιακές γκοφρέτες. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com