Mae twf epitacsial, a elwir hefyd yn epitacsi, yn un o'r prosesau pwysicaf wrth gynhyrchu deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion. Y twf epitacsial fel y'i gelwir yw'r broses o dwf haen o ffilm cynnyrch sengl mewn rhai amodau yn y swbstrad grisial sengl. Gelwir twf ffilm grisial sengl yn dechnoleg epitacsial haen epitacsial. Mae ymchwil ffilm denau grisial sengl silicon ar ddechrau'r 1960au wedi bod yn seiliedig ar ddatblygiad bron i hanner canrif. Mae pobl wedi gallu datblygu amrywiaeth o ffilmiau lled-ddargludyddion o dan rai amodau o dwf epitacsial. Mae technoleg epitacsial wedi datrys llawer o broblemau mewn cydrannau arwahanol lled-ddargludyddion a chylchedau integredig, gan wella perfformiad y ddyfais yn fawr. Gall ffilm epitacsial reoli ei thrwch a'i phriodweddau dopio yn fwy cywir. Mae'r nodwedd hon wedi arwain at ddatblygiad cyflym cylchedau integredig lled-ddargludyddion, i gam mwy perffaith. Trwy sleisio, malu, caboli a thechnegau prosesu eraill, i gael dalen wedi'i chaboli, gallwch wneud cydrannau arwahanol a chylchedau integredig arni. Ond mewn llawer o achosion, dim ond fel cefnogaeth fecanyddol i'r swbstrad y mae'r ddalen sgleiniog hon yn cael ei defnyddio, ac mae angen tyfu haen o ffilm grisial sengl yn gyntaf gyda'r math priodol o ddargludedd a gwrthiant, ac yna cynhyrchu cydrannau arwahanol neu gylchedau integredig mewn ffilm grisial sengl. Defnyddir y dull hwn, er enghraifft, wrth gynhyrchu transistorau pŵer uchel amledd uchel silicon, gan ddatrys y gwrthdaro rhwng foltedd chwalfa a gwrthiant cyfres. Mae angen foltedd chwalfa uchel ar gasglwr y transistor, a bennir gan wrthiant cyffordd pn y wafer silicon. Er mwyn bodloni'r gofyniad hwn, mae angen deunyddiau gwrthiant uchel. Mae pobl yn defnyddio deunyddiau gwrthiant isel math-n wedi'u dopio'n drwm ar yr haen math-n wedi'i dopio'n ysgafn ar yr epitacsial sawl i ddwsin o ficronau o drwch, gan gynhyrchu transistor yn yr haen epitacsial, sy'n datrys y gwrthdaro rhwng y foltedd chwalfa uchel sy'n ofynnol gan y gwrthiant uchel a'r gwrthiant cyfres casglwr isel sy'n ofynnol gan y gwrthiant swbstrad isel.
Twf epitacsial cyfnod nwy yw'r cymhwysiad cynharaf ym maes lled-ddargludyddion o dechnoleg twf epitacsial mwy aeddfed, sy'n chwarae rhan bwysig yn natblygiad gwyddoniaeth lled-ddargludyddion, gan gyfrannu'n fawr at ansawdd deunyddiau a dyfeisiau lled-ddargludyddion a'u gwelliant perfformiad. Ar hyn o bryd, paratoi ffilm epitacsial grisial sengl lled-ddargludyddion yw'r dull pwysicaf o ddyddodiad anwedd cemegol. Y dyddodiad anwedd cemegol fel y'i gelwir, hynny yw, defnyddio sylweddau nwyol ar wyneb solet yr adwaith cemegol, y broses o gynhyrchu dyddodion solet. Gall technoleg CVD dyfu ffilmiau grisial sengl o ansawdd uchel, i gael y math dopio a'r trwch epitacsial gofynnol, yn hawdd i wireddu'r cynhyrchiad màs, ac felly mae wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn diwydiant. Mewn diwydiant, mae gan y wafer epitacsial a baratoir gan CVD un neu fwy o haenau claddu yn aml, y gellir eu defnyddio i reoli strwythur y ddyfais a dosbarthiad dopio trwy drylediad neu fewnblannu ïonau; mae priodweddau ffisegol haen epitacsial CVD yn wahanol i rai'r deunydd swmp, ac mae cynnwys ocsigen a charbon yr haen epitacsial yn gyffredinol yn isel iawn, sef ei fantais. Fodd bynnag, mae'n hawdd ffurfio hunan-ddopio haen epitacsial CVD, ac mewn cymwysiadau ymarferol mae angen cymryd rhai mesurau i leihau hunan-ddopio haen epitacsial. Mae technoleg CVD yn dal i fod mewn rhai agweddau ar gyflwr y broses empirig, ac mae angen gwneud ymchwil fanylach i barhau i ddatblygu technoleg CVD.
Mae mecanwaith twf CVD yn gymhleth iawn, yn yr adwaith cemegol fel arfer yn cynnwys amrywiaeth o gydrannau a sylweddau, gall gynhyrchu nifer o gynhyrchion canolradd, ac mae yna lawer o newidynnau annibynnol, megis tymheredd, pwysedd, cyfradd llif nwy, ac ati, mae gan y broses epitacsial nifer o gamau yn ôl ac ymlaen yn olynol, gan ddatblygu a gwella ei gilydd. Mae gan y broses epitacsial lawer o gamau olynol, sy'n ehangu ac yn perffeithio i'w gilydd. I ddadansoddi proses a mecanwaith twf epitacsial CVD, yn gyntaf oll, i egluro hydoddedd sylweddau adweithiol yn y cyfnod nwy, pwysedd rhannol ecwilibriwm amrywiol nwyon, clirio prosesau cinetig a thermodynamig; yna i ddeall y nwyon adweithiol o'r cyfnod nwy i wyneb y swbstrad cludo màs, ffurfio haen ffin llif y nwy ac wyneb y swbstrad, twf y niwclews, yn ogystal ag adwaith arwyneb, trylediad a mudo, ac felly yn y pen draw cynhyrchu'r ffilm a ddymunir. Ym mhroses twf CVD, mae datblygiad a chynnydd yr adweithydd yn chwarae rhan hanfodol, sy'n pennu ansawdd yr haen epitacsial i raddau helaeth. Mae morffoleg wyneb yr haen epitacsial, diffygion dellt, dosbarthiad a rheolaeth amhureddau, trwch ac unffurfiaeth yr haen epitacsial yn effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad a chynnyrch y ddyfais.
–Cyhoeddir yr erthygl hon gangwneuthurwr peiriant cotio gwactodGuangdong Zhenhua
Amser postio: Mai-04-2024