El crecimiento epitaxial es una tecnología que hace crecer una capa de un solo cristal sobre un sustrato de un solo cristal (sustrato) con la misma orientación del cristal que el sustrato, como si el cristal original se hubiera extendido hacia afuera.Esta nueva capa de monocristal puede ser diferente del sustrato en términos de tipo de conductividad, resistividad, etc., y puede hacer crecer monocristales multicapa con diferentes espesores y diferentes requisitos, mejorando así en gran medida la flexibilidad del diseño y el rendimiento del dispositivo.Además, el proceso epitaxial también se utiliza ampliamente en la tecnología de aislamiento de uniones PN en circuitos integrados y para mejorar la calidad del material en circuitos integrados a gran escala.
La clasificación de la epitaxia se basa principalmente en las diferentes composiciones químicas del sustrato y la capa epitaxial y los diferentes métodos de crecimiento.
Según las diferentes composiciones químicas, el crecimiento epitaxial se puede dividir en dos tipos:
1. Homoepitaxial: En este caso, la capa epitaxial tiene la misma composición química que el sustrato.Por ejemplo, las capas epitaxiales de silicio se cultivan directamente sobre sustratos de silicio.
2. Heteroepitaxia: Aquí, la composición química de la capa epitaxial es diferente a la del sustrato.Por ejemplo, se cultiva una capa epitaxial de nitruro de galio sobre un sustrato de zafiro.
Según los diferentes métodos de crecimiento, la tecnología de crecimiento epitaxial también se puede dividir en varios tipos:
1. Epitaxia de haz molecular (MBE): esta es una tecnología para hacer crecer películas delgadas de un solo cristal sobre sustratos de un solo cristal, que se logra controlando con precisión el caudal del haz molecular y la densidad del haz en un vacío ultraalto.
2. Deposición química de vapor metal-orgánico (MOCVD): esta tecnología utiliza compuestos metal-orgánicos y reactivos en fase gaseosa para realizar reacciones químicas a altas temperaturas para generar los materiales de película delgada necesarios.Tiene amplias aplicaciones en la preparación de materiales y dispositivos semiconductores compuestos.
3. Epitaxia en fase líquida (LPE): al agregar material líquido a un sustrato monocristalino y realizar un tratamiento térmico a una temperatura determinada, el material líquido cristaliza para formar una película de monocristal.Las películas preparadas mediante esta tecnología se adaptan reticularmente al sustrato y a menudo se utilizan para preparar materiales y dispositivos semiconductores compuestos.
4. Epitaxia en fase de vapor (VPE): utiliza reactivos gaseosos para realizar reacciones químicas a altas temperaturas para generar los materiales de película delgada necesarios.Esta tecnología es adecuada para preparar películas monocristalinas de gran superficie y alta calidad, y destaca especialmente en la preparación de materiales y dispositivos semiconductores compuestos.
5. Epitaxia de haz químico (CBE): esta tecnología utiliza haces químicos para hacer crecer películas monocristalinas sobre sustratos monocristalinos, lo que se logra controlando con precisión el caudal y la densidad del haz químico.Tiene amplias aplicaciones en la preparación de películas delgadas de monocristal de alta calidad.
6. Epitaxia de capa atómica (ALE): utilizando la tecnología de deposición de capa atómica, los materiales de película delgada necesarios se depositan capa por capa sobre un sustrato de cristal único.Esta tecnología puede preparar películas monocristalinas de gran superficie y alta calidad y se utiliza a menudo para preparar materiales y dispositivos semiconductores compuestos.
7. Epitaxia de pared caliente (HWE): mediante calentamiento a alta temperatura, los reactivos gaseosos se depositan sobre un sustrato monocristalino para formar una película monocristalina.Esta tecnología también es adecuada para preparar películas monocristalinas de gran superficie y alta calidad, y se utiliza especialmente en la preparación de materiales y dispositivos semiconductores compuestos.
Hora de publicación: 06-mayo-2024