Płytka epitaksyalna (EPI) i jej stosowanie

Płytka epitaksyalna (EPI) i jej stosowanie

Płytka epitaksyalna (EPI) odnosi się do płyty półprzewodnikowej uprawianej na podłożu, która składa się głównie z płyt typu P, kwantowej studni i typu N.Głównym materiałem epitaksjalnym jest obecnie azotyn gallu (GaN), a materiałem podłoża jest głównie szafir.Silikon, węglowanie w trzech, Quantum Wells ogólnie dla 5 powszechnie stosowany proces produkcyjny do epitaxy fazy gazowej metalowo-organicznej (MOCVD), która jest podstawową częścią przemysłu LED,potrzeba lepszej technologii i większych inwestycji kapitałowych.

Obecnie można go wykonywać na podłożu krzemu, na zwykłej warstwie epitaksyalnej, wielowarstwowej strukturze, warstwie epitaksyalnej, warstwie epitaksyalnej o bardzo wysokiej odporności, warstwie epitaksyalnej o bardzo dużej grubości,rezystywność warstwy epitaksjalnej może osiągnąć więcej niż 1000 ohmów, a typ przewodzący to: P/P++, N/N+, N/N+, N/P/P, P/N/N /N+ i wiele innych typów.

Płytki krzemowe są podstawowym materiałem wykorzystywanym do produkcji szerokiej gamy urządzeń półprzewodnikowych, z zastosowaniami w elektronikach konsumenckich, przemysłowych, wojskowych i kosmicznych.

Niektóre z najważniejszych zastosowań mikroelektroniki wykorzystują wiele sprawdzonych w produkcji i standardowych w przemyśle technologii procesu epitaxy krzemu:

Diody

• Dioda Schottky

• Diody ultraszybkie

• Dioda Zenera

• Dioda PIN

• Przechodnie tłumienie napięcia (TVS)

• i inne

Transistor

• Pojemność IGBT

• DMO mocy

• MOSFET

• Średnia moc

• Mały sygnał

• i inne

Układ scalonyObwody zintegrowane dwubiegunowe

• EEPROM

• Wzmacniacz

• Mikroprocesor

• Mikrokontroler

• Identyfikacja częstotliwości radiowych

• i inne

Selektywność epitaksyalna jest zazwyczaj osiągana poprzez dostosowanie względnej szybkości osadzenia epitaksyalnego i etsu in situ.Zastosowany gaz jest zazwyczaj chlorem (Cl) zawierającym krzemowy gaz źródłowy DCS, a selektywność wzrostu epitaksowego jest realizowana przez adsorpcję atomów Cl na powierzchni krzemu w reakcji jest mniejsza niż w przypadku tlenków lub azotyrów.Ponieważ SiH4 nie zawiera atomów Cl i ma niską energię aktywacyjną, jest on zwykle stosowany tylko w procesie epitaksii całkowitej o niskiej temperaturze.Inne powszechnie stosowane źródło krzemu, TCS, ma niskie ciśnienie pary i jest płynne w temperaturze pokojowej, które musi być importowane do komory reakcyjnej przez bąbelki H2,ale cena jest stosunkowo tania, a jego szybka szybkość wzrostu (do 5 um/min) jest często wykorzystywana do uprawy stosunkowo grubych warstw krzemowych epitaksyalnych, które były szeroko stosowane w produkcji arkuszy krzemowych epitaksyalnych.Wśród pierwiastków grupy IV stała siatki Ge (5.646A) różni się najmniej od Si (5.431A), co ułatwia integrację procesów SiGe i Si.Warstwa pojedynczego kryształu SiGe utworzona przez Ge w pojedynczym krysztale Si może zmniejszyć szerokość luki pasmowej i zwiększyć charakterystyczną częstotliwość odcięcia (fT),co sprawia, że jest szeroko stosowany w urządzeniach komunikacji bezprzewodowej i optycznej o wysokiej częstotliwości.Ponadto w zaawansowanych procesach układu zintegrowanego CMOS, naprężenie siatki wprowadzone przez niezgodność stałej siatki (4%) Ge i Si zostanie wykorzystane do poprawy mobilności elektronów lub otworów,aby zwiększyć prąd nasycenia i prędkość reakcji urządzenia, który staje się gorącym punktem badań nad technologią układów scalonych półprzewodnikowych w różnych krajach.

  Ze względu na słabą przewodność elektryczną wewnętrznego krzemu, jego rezystywność jest na ogół większa niż 200 ohm-cm,i zwykle konieczne jest włączenie gazu zanieczyszczenia (dopantu) do wzrostu epitaksyjnego w celu spełnienia określonych właściwości elektrycznych urządzenia.Gazy zanieczyszczeń można podzielić na dwa typy: gazy zanieczyszczeń typu N, które są powszechnie stosowane, obejmują fosfan (PH3) i arszenan (AsH3), natomiast typ P to głównie boran (B2H6).