Vahvlite valmistamise protsessis on kaks põhilüli: üks on substraadi ettevalmistamine ja teine epitaksiaalse protsessi rakendamine. Substraadi, pooljuht monokristallmaterjalist hoolikalt valmistatud vahvel, saab otse pooljuhtseadmete tootmise alusena panna vahvlite tootmisprotsessi või seda saab epitaksiaalsete protsesside abil veelgi täiustada.
Niisiis, mis on denotatsioon? Lühidalt öeldes on epitaksia uue monokristallikihi kasvatamine ühekristallilisele substraadile, mis on peenelt töödeldud (lõikamine, lihvimine, poleerimine jne). See uus monokristallkiht ja substraat võivad olla valmistatud samast materjalist või erinevatest materjalidest, nii et vastavalt vajadusele on võimalik saavutada homogeenne või heteroepitaksiaalne kasv. Kuna äsja kasvanud monokristallikiht laieneb vastavalt substraadi kristallifaasile, nimetatakse seda epitaksiaalseks kihiks. Selle paksus on tavaliselt vaid paar mikronit. Võttes näiteks räni, tähendab räni epitaksiaalne kasvatamine ränikihi kasvatamist, millel on substraadiga sama kristallorientatsioon, kontrollitav takistus ja paksus, konkreetse kristallide orientatsiooniga räni monokristall-substraadile. Täiusliku võrestruktuuriga räni monokristallkiht. Kui epitaksiaalkihti kasvatatakse substraadile, nimetatakse seda tervikut epitaksiaalseks vahvliks.
Traditsioonilise räni pooljuhtide tööstuse jaoks tekib kõrgsageduslike ja suure võimsusega seadmete tootmine otse räniplaatidel tehniliste raskustega. Näiteks kõrge läbilöögipinge, väikeseeria takistuse ja väikese küllastuspinge languse nõudeid kollektori piirkonnas on raske saavutada. Epitaksitehnoloogia kasutuselevõtt lahendab need probleemid nutikalt. Lahenduseks on suure takistusega epitaksiaalkihi kasvatamine madala eritakistusega ränisubstraadile ja seejärel suure takistusega epitaksiaalsele kihile seadmete valmistamine. Sel viisil tagab suure takistusega epitaksiaalkiht seadmele kõrge läbilöögipinge, samas kui madala eritakistusega substraat vähendab põhimiku takistust, vähendades seeläbi küllastuspinge langust, saavutades seeläbi kõrge läbilöögipinge ja väikese tasakaalu takistuse ja takistuse vahel. väike pingelang.
Lisaks on suurel määral arenenud ka epitaksiatehnoloogiad, nagu GaA-de ja muude III-V, II-VI ja muude molekulaarsete ühendite pooljuhtmaterjalide aurufaasiline epitaksia ja vedelfaasi epitaksia, millest on saanud enamiku mikrolaineseadmete, optoelektrooniliste seadmete ja toiteallika aluseks. seadmeid. Tootmiseks asendamatud protsessitehnoloogiad, eriti molekulaarkiire ja metall-orgaanilise aurufaasi epitaksia tehnoloogia edukas rakendamine õhukestes kihtides, supervõredes, kvantkaevudes, pingestatud supervõredes ja aatomitasemel õhukese kihi epitaksis on muutunud uueks pooljuhtide uurimisvaldkonnaks. Energiavöö projekti arendamine on pannud tugeva aluse.
Mis puudutab kolmanda põlvkonna pooljuhtseadmeid, siis peaaegu kõik sellised pooljuhtseadised on valmistatud epitaksiaalsel kihil ja ränikarbiidist vahvel ise toimib ainult substraadina. SiC epitaksiaalse materjali paksus, taustkandja kontsentratsioon ja muud parameetrid määravad otseselt SiC seadmete erinevad elektrilised omadused. Kõrgepingerakenduste ränikarbiidiseadmed esitavad uued nõuded sellistele parameetritele nagu epitaksiaalsete materjalide paksus ja taustkandja kontsentratsioon. Seetõttu on ränikarbiidi epitaksiaaltehnoloogial ränikarbiidi seadmete jõudluse täielikul ärakasutamisel otsustav roll. Peaaegu kõigi SiC jõuseadmete valmistamine põhineb kvaliteetsetel SiC epitaksiaalplaatidel. Epitaksiaalsete kihtide tootmine on laia ribalaiusega pooljuhtide tööstuse oluline osa.
Postitusaeg: mai-06-2024