Rritja epitaksiale, e njohur shpesh edhe si epitaksiale, është një nga proceset më të rëndësishme në prodhimin e materialeve dhe pajisjeve gjysmëpërçuese. E ashtuquajtura rritje epitaksiale është në kushte të caktuara në substratin e kristalit të vetëm në rritjen e një shtrese të filmit të produktit të vetëm. Rritja e filmit me kristal të vetëm quhet teknologji epitaksiale e shtresës epitaksiale. Në fillim të viteve 1960, kërkimi për filmin e hollë me kristal të vetëm silikoni u zhvillua në bazë të shfaqjes së gati gjysmë shekulli, dhe njerëzit kanë qenë në gjendje të realizojnë një shumëllojshmëri filmash gjysmëpërçues në kushte të caktuara të rritjes epitaksiale. Teknologjia epitaksiale ka zgjidhur shumë probleme në komponentët diskretë gjysmëpërçues dhe qarqet e integruara, duke përmirësuar ndjeshëm performancën e pajisjes. Filmi epitaksial mund të kontrollojë më saktë trashësinë dhe vetitë e tij të dopingut, kjo veçori ka çuar në zhvillimin e shpejtë të qarqeve të integruara gjysmëpërçuese, duke hyrë në një fazë më të përsosur. Kristali i vetëm silikoni mund të merret duke prerë, bluar, lustruar dhe teknika të tjera përpunimi, për të marrë fletë të lëmuar, mund të bëhen komponentë diskretë dhe qarqe të integruara mbi të. Por në shumë raste kjo fletë e lëmuar përdoret vetëm si një mbështetje mekanike për substratin, në të cilën është e nevojshme që së pari të rritet një shtresë filmi me kristal të vetëm me llojin e duhur të përçueshmërisë dhe rezistencës, dhe më pas të prodhohen komponentë diskretë ose qarqe të integruara në një film me kristal të vetëm. Kjo metodë përdoret, për shembull, në prodhimin e transistorëve me frekuencë të lartë të silikonit me fuqi të lartë, duke zgjidhur konfliktin midis tensionit të prishjes dhe rezistencës në seri. Kolektori i tranzistorit kërkon një tension të lartë prishjeje, i cili përcaktohet nga rezistenca e kryqëzimit pn të pllakës së silikonit. Për të përmbushur këtë kërkesë, kërkohen materiale me rezistencë të lartë. Njerëzit në materialet e tipit n të dopuar rëndë me rezistencë të ulët në shtresën epitaksiale disa deri në një duzinë mikronësh të trashë të tipit n të dopuar lehtë, prodhimi i tranzistorit në shtresën epitaksiale, e cila zgjidh tensionin e lartë të prishjes së kërkuar nga rezistenca e lartë dhe rezistencën e ulët në seri të kolektorit të kërkuar nga rezistenca e ulët e substratit.
Rritja epitaksiale në fazën e gazit është aplikimi më i hershëm në fushën e gjysmëpërçuesve i një teknologjie më të pjekur të rritjes epitaksiale, e cila luan një rol të rëndësishëm në zhvillimin e shkencës së gjysmëpërçuesve, duke kontribuar shumë në cilësinë e materialeve dhe pajisjeve gjysmëpërçuese dhe përmirësimin e performancës së tyre. Aktualisht, përgatitja e filmit epitaksial gjysmëpërçues me kristal të vetëm është metoda më e rëndësishme e depozitimit kimik të avullit. I ashtuquajturi depozitim kimik i avullit, domethënë përdorimi i substancave të gazta në sipërfaqen e ngurtë të reaksionit kimik, procesi i gjenerimit të depozitave të ngurta. Teknologjia CVD mund të rrisë filma me kristal të vetëm me cilësi të lartë, për të marrë llojin e dopingut dhe trashësinë epitaksiale të kërkuar, të lehtë për t'u realizuar prodhim masiv, dhe për këtë arsye është përdorur gjerësisht në industri. Në industri, pllaka epitaksiale e përgatitur nga CVD shpesh ka një ose më shumë shtresa të varrosura, të cilat mund të përdoren për të kontrolluar strukturën e pajisjes dhe shpërndarjen e dopingut me anë të difuzionit ose implantimit të joneve; vetitë fizike të shtresës epitaksiale CVD janë të ndryshme nga ato të materialit të trashë, dhe përmbajtja e oksigjenit dhe karbonit të shtresës epitaksiale është përgjithësisht shumë e ulët, që është avantazhi i saj. Megjithatë, shtresa epitaksiale e CVD-së është e lehtë për t'u formuar vetë-doping, në zbatimet praktike duhet të merren masa të caktuara për të zvogëluar shtresën epitaksiale të vetë-dopingut, teknologjia CVD është ende në disa aspekte të gjendjes empirike të procesit, duhet të bëhen kërkime më të thella, në mënyrë që të vazhdojë zhvillimi i teknologjisë CVD.
Mekanizmi i rritjes së CVD është shumë kompleks, në reaksionin kimik zakonisht përfshin një shumëllojshmëri përbërësish dhe substancash, mund të prodhojë një numër produktesh të ndërmjetme, dhe ka shumë variabla të pavarur, të tilla si temperatura, presioni, shkalla e rrjedhjes së gazit, etj., procesi epitaksial ka një numër lëvizjesh para dhe mbrapa me radhë, duke u zhvilluar dhe përmirësuar me njëri-tjetrin. Procesi epitaksial ka shumë hapa të njëpasnjëshëm, që zgjerohen dhe përsosen reciprokisht. Për të analizuar procesin dhe mekanizmin e rritjes epitaksiale të CVD, para së gjithash, të sqarohet tretshmëria e substancave reaktive në fazën e gaztë, presioni i pjesshëm i ekuilibrit të gazeve të ndryshme, proceset kinetike dhe termodinamike të qarta; pastaj të kuptohen gazrat reaktivë nga faza e gaztë në sipërfaqen e substratit, transporti masiv, formimi i shtresës kufitare të rrjedhës së gazit dhe sipërfaqja e substratit, rritja e bërthamës, si dhe reaksioni sipërfaqësor, difuzioni dhe migrimi, dhe kështu në fund të fundit të gjenerohet filmi i dëshiruar. Në procesin e rritjes së CVD, zhvillimi dhe përparimi i reaktorit luajnë një rol vendimtar, i cili përcakton kryesisht cilësinë e shtresës epitaksiale. Morfologjia sipërfaqësore e shtresës epitaksiale, defektet e rrjetës, shpërndarja dhe kontrolli i papastërtive, trashësia dhe uniformiteti i shtresës epitaksiale ndikojnë drejtpërdrejt në performancën dhe rendimentin e pajisjes.
– Ky artikull është publikuar ngaprodhuesi i makinës së veshjes me vakumGuangdong Zhenhua
Koha e postimit: 04 Maj 2024