Вафельді дайындау процесінде екі негізгі буын бар: бірі - субстратты дайындау, екіншісі - эпитаксиалды процесті жүзеге асыру. Жартылай өткізгішті монокристалды материалдан мұқият жасалған пластинаны субстрат жартылай өткізгіш құрылғыларды шығару үшін негіз ретінде тікелей пластинаны өндіру процесіне қоюға болады немесе оны эпитаксиалды процестер арқылы одан әрі жақсартуға болады.
Сонымен, денотация дегеніміз не? Қысқаша айтқанда, эпитаксия - бұл бір кристалды субстраттағы монокристалдың жаңа қабатының өсуі, ол өте жақсы өңделген (кесу, тегістеу, жылтырату және т.б.). Бұл жаңа монокристалды қабат пен субстрат бір материалдан немесе әртүрлі материалдардан жасалуы мүмкін, осылайша қажет болған жағдайда біртекті немесе гетероэпитаксиалды өсуге қол жеткізуге болады. Жаңадан өскен монокристалды қабат субстраттың кристалдық фазасына сәйкес кеңейетіндіктен, оны эпитаксиалды қабат деп атайды. Оның қалыңдығы әдетте бірнеше микронды құрайды. Кремнийді мысал ретінде алатын болсақ, кремнийдің эпитаксиалды өсуі - бұл субстрат сияқты кристалдық бағдары, реттелетін кедергісі мен қалыңдығы бар кремний қабатын белгілі бір кристалдық бағдары бар кремний монокристалды субстратта өсіру. Керемет тор құрылымы бар кремний монокристалды қабаты. Эпитаксиалды қабат субстратта өсірілгенде, тұтас эпитаксиалды пластиналар деп аталады.
Дәстүрлі кремний жартылай өткізгіш өнеркәсібі үшін жоғары жиілікті және жоғары қуатты құрылғыларды тікелей кремний пластинкаларында жасау кейбір техникалық қиындықтарға тап болады. Мысалы, коллектор аймағында жоғары бұзылу кернеуі, шағын сериялық кедергі және қанықтыру кернеуінің аз төмендеуі талаптарын орындау қиын. Эпитаксия технологиясын енгізу бұл мәселелерді ақылды түрде шешеді. Шешім төменгі кедергісі бар кремний субстратында жоғары кедергісі бар эпитаксиалды қабатты өсіру, содан кейін жоғары кедергісі бар эпитаксиалды қабатта құрылғыларды жасау болып табылады. Осылайша, жоғары кедергісі бар эпитаксиалды қабат құрылғы үшін жоғары бұзылу кернеуін қамтамасыз етеді, ал төмен кедергісі бар субстрат субстраттың кедергісін төмендетеді, осылайша қанықтыру кернеуінің төмендеуін азайтады, осылайша жоғары бұзылу кернеуіне және кедергі мен кедергі арасындағы шағын тепе-теңдікке қол жеткізеді. шағын кернеудің төмендеуі.
Сонымен қатар, GaAs және басқа III-V, II-VI және басқа молекулалық қосылыс жартылай өткізгіш материалдардың бу фазасының эпитаксисі және сұйық фазалық эпитаксисі сияқты эпитаксистік технологиялар да айтарлықтай дамыды және көптеген микротолқынды құрылғылардың, оптоэлектрондық құрылғылардың және қуаттың негізі болды. құрылғылар. Өндіріс үшін таптырмас технологиялық технологиялар, әсіресе жұқа қабаттарда, суперторларда, кванттық ұңғымаларда, деформацияланған суперторларда және атомдық деңгейдегі жұқа қабат эпитаксисінде молекулалық сәулелік және металл-органикалық бу фазалық эпитаксис технологиясын сәтті қолдану жартылай өткізгіштерді зерттеудің жаңа саласына айналды. «Энергия белдеуі» жобасының дамуы берік негіз қаланды.
Үшінші буындағы жартылай өткізгіш құрылғыларға келетін болсақ, мұндай жартылай өткізгіш құрылғылардың барлығы дерлік эпитаксиалды қабатта жасалған, ал кремний карбиді пластинаның өзі тек субстрат ретінде қызмет етеді. SiC эпитаксиалды материалының қалыңдығы, фондық тасымалдаушы концентрациясы және басқа параметрлер SiC құрылғыларының әртүрлі электрлік қасиеттерін тікелей анықтайды. Жоғары вольтты қолданбаларға арналған кремний карбид құрылғылары эпитаксиалды материалдардың қалыңдығы және фондық тасымалдаушы концентрациясы сияқты параметрлерге жаңа талаптар қояды. Сондықтан кремний карбидінің эпитаксиалды технологиясы кремний карбиді құрылғыларының өнімділігін толық пайдалануда шешуші рөл атқарады. Барлық дерлік SiC қуат құрылғыларын дайындау жоғары сапалы SiC эпитаксиалды пластинкаларға негізделген. Эпитаксиалды қабаттардың өндірісі кең жолақты жартылай өткізгіштер өнеркәсібінің маңызды бөлігі болып табылады.
Жіберу уақыты: 06 мамыр 2024 ж