የ epitaxial እድገት ምንድን ነው?

ኤፒታክሲያል እድገት የመጀመሪያው ክሪስታል ወደ ውጭ የተዘረጋ ያህል ልክ እንደ ‹Substrate› ተመሳሳይ ክሪስታል አቅጣጫ በአንድ ክሪስታል ንጣፍ ላይ አንድ ነጠላ ክሪስታል ንጣፍ የሚያበቅል ቴክኖሎጂ ነው። ይህ አዲስ ያደገው ነጠላ ክሪስታል ንብርብር ከንዑስ ፕላስቲኩ በኮንዳክቲቭ አይነት፣ ተከላካይነት ወዘተ... እና ባለ ብዙ ሽፋን ነጠላ ክሪስታሎች የተለያየ ውፍረት እና የተለያዩ መስፈርቶች ሊያበቅል ስለሚችል የመሳሪያውን ዲዛይን እና የመሳሪያውን አፈፃፀም በእጅጉ ያሻሽላል። በተጨማሪም ፣ የ epitaxial ሂደት በፒኤን መጋጠሚያ ማግለል ቴክኖሎጂ ውስጥ በተቀናጁ ወረዳዎች ውስጥ እና በትላልቅ የተቀናጁ ወረዳዎች ውስጥ የቁሳቁስን ጥራት ለማሻሻል በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል።

የኤፒታክሲስ ምደባ በዋነኝነት የተመሰረተው በንዑስ ክፍል እና ኤፒታክሲያል ሽፋን እና በተለያዩ የዕድገት ዘዴዎች ላይ ባሉት የተለያዩ ኬሚካላዊ ቅንጅቶች ላይ ነው።
በተለያዩ የኬሚካላዊ ስብስቦች መሰረት, የ epitaxial እድገት በሁለት ዓይነቶች ሊከፈል ይችላል.

1. ሆሞኢፒታክሲያል፡ በዚህ ጉዳይ ላይ የኤፒታክሲያል ንብርብር እንደ ንዑሳን አካል ተመሳሳይ ኬሚካላዊ ቅንብር አለው። ለምሳሌ, የሲሊኮን ኤፒታክሲያል ንብርብሮች በቀጥታ በሲሊኮን ንጣፎች ላይ ይበቅላሉ.

2. ሄትሮፒታክሲ፡- እዚህ የኤፒታክሲያል ንብርብር ኬሚካላዊ ቅንጅት ከሥርጡ የተለየ ነው። ለምሳሌ, ጋሊየም ናይትራይድ ኤፒታክሲያል ሽፋን በሳፋየር ንጣፍ ላይ ይበቅላል.

እንደ የተለያዩ የእድገት ዘዴዎች ፣ epitaxial እድገት ቴክኖሎጂ እንዲሁ በተለያዩ ዓይነቶች ሊከፈል ይችላል-

1. Molecular beam epitaxy (MBE)፡- ይህ ነጠላ ክሪስታል ስስ ፊልሞችን በነጠላ ክሪስታል ንጥረ ነገሮች ላይ የሚያበቅል ቴክኖሎጂ ሲሆን ይህም የሚገኘው የሞለኪውላር ጨረር ፍሰት መጠን እና የጨረር ጥግግት እጅግ በጣም ከፍተኛ በሆነ ቫክዩም ውስጥ በትክክል በመቆጣጠር ነው።

2. ሜታል-ኦርጋኒክ ኬሚካላዊ ትነት ማስቀመጫ (MOCVD)፡- ይህ ቴክኖሎጂ የብረት-ኦርጋኒክ ውህዶችን እና ጋዝ-ፋዝ ሪጀንቶችን በመጠቀም ከፍተኛ ሙቀት ባለው የሙቀት መጠን ኬሚካላዊ ግብረመልሶችን በመጠቀም የሚፈለጉትን ቀጭን የፊልም ቁሳቁሶችን ያመነጫሉ። ድብልቅ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን እና መሳሪያዎችን በማዘጋጀት ረገድ ሰፊ አፕሊኬሽኖች አሉት.

3. ፈሳሽ ነገር ኤፒታክሲ (LPE)፡- ፈሳሽ ነገርን ወደ ነጠላ ክሪስታል ንጥረ ነገር በመጨመር እና የሙቀት ሕክምናን በተወሰነ የሙቀት መጠን በማከናወን ፈሳሹ ንጥረ ነገር ክሪስታል በማድረግ አንድ ክሪስታል ፊልም ይፈጥራል። በዚህ ቴክኖሎጂ የሚዘጋጁት ፊልሞች ከላቲስ ጋር የተገጣጠሙ እና ብዙውን ጊዜ የተዋሃዱ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን እና መሳሪያዎችን ለማዘጋጀት ያገለግላሉ.

4. የእንፋሎት ክፍል ኤፒታክሲ (VPE)፡- ከፍተኛ ሙቀት ባለው የሙቀት መጠን ኬሚካላዊ ግብረመልሶችን ለመፈጸም የሚፈለጉትን ስስ የፊልም ማቴሪያሎች ለማመንጨት ጋዝ አነቃቂዎችን ይጠቀማል። ይህ ቴክኖሎጂ ትልቅ ቦታ ያላቸውን ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ነጠላ ክሪስታል ፊልሞችን ለማዘጋጀት ተስማሚ ነው, እና በተለይም የተዋሃዱ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን እና መሳሪያዎችን በማዘጋጀት ረገድ የላቀ ነው.

5. የኬሚካል ጨረር ኤፒታክሲ (CBE)፡- ይህ ቴክኖሎጂ ነጠላ ክሪስታል ፊልሞችን በአንድ ክሪስታል ጨረሮች ላይ ለማምረት የኬሚካል ጨረሮችን ይጠቀማል፣ ይህም የሚገኘው የኬሚካል ጨረር ፍሰት መጠን እና የጨረር ጥግግትን በትክክል በመቆጣጠር ነው። ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ነጠላ ክሪስታል ቀጭን ፊልሞችን ለማዘጋጀት ሰፊ አፕሊኬሽኖች አሉት.

6. አቶሚክ ንብርብር ኤፒታክሲ (ALE)፡- የአቶሚክ ንብርብር የማስቀመጫ ቴክኖሎጂን በመጠቀም የሚፈለጉት ቀጭን ፊልም ቁሳቁሶች በንብርብር በአንድ ክሪስታል ንጣፍ ላይ ይቀመጣሉ። ይህ ቴክኖሎጂ ትልቅ ስፋት ያላቸው ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ነጠላ ክሪስታል ፊልሞችን ማዘጋጀት ይችላል እና ብዙ ጊዜ የተዋሃዱ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን እና መሳሪያዎችን ለማዘጋጀት ያገለግላል.

7. ሙቅ ግድግዳ ኤፒታክሲ (HWE)፡- ከፍተኛ ሙቀት ባለው ማሞቂያ አማካኝነት የጋዝ ጨረሮች በአንድ ክሪስታል ንጣፍ ላይ ተከማችተው አንድ ክሪስታል ፊልም ይፈጥራሉ። ይህ ቴክኖሎጂ ትልቅ ቦታ ያላቸውን ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ነጠላ ክሪስታል ፊልሞችን ለማዘጋጀት ተስማሚ ነው, እና በተለይም ድብልቅ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶችን እና መሳሪያዎችን ለማዘጋጀት ያገለግላል.