Substrat a epitaksja: kluczowa rola w produkcji półprzewodników

I. Podłoże półprzewodnikowe

Półprzewodnikpodłożestanowi podstawę urządzeń półprzewodnikowych, zapewniając stabilną strukturę krystaliczną, na której mogą rosnąć niezbędne warstwy materiału.Podłożamogą być monokrystaliczne, polikrystaliczne lub nawet amorficzne, w zależności od wymagań zastosowania. Wybórpodłożema kluczowe znaczenie dla wydajności urządzeń półprzewodnikowych.

(1) Rodzaje podłoży

W zależności od materiału, typowe podłoża półprzewodnikowe obejmują podłoża na bazie krzemu, szafiru i kwarcu.Podłoża na bazie krzemuSą szeroko stosowane ze względu na ich opłacalność i doskonałe właściwości mechaniczne.Podłoża z krzemu monokrystalicznego, znane z wysokiej jakości kryształów i równomiernego domieszkowania, są szeroko stosowane w obwodach scalonych i ogniwach słonecznych. Podłoża szafirowe, cenione za doskonałe właściwości fizyczne i wysoką przezroczystość, wykorzystywane są do produkcji diod LED i innych urządzeń optoelektronicznych. Podłoża kwarcowe, cenione za stabilność termiczną i chemiczną, znajdują zastosowanie w urządzeniach z najwyższej półki.

(2)Funkcje podłoży

Podłożapełnią przede wszystkim dwie funkcje w urządzeniach półprzewodnikowych: wsparcie mechaniczne i przewodzenie ciepła. Jako podpory mechaniczne podłoża zapewniają stabilność fizyczną, zachowując kształt i integralność wymiarową urządzeń. Dodatkowo podłoża ułatwiają odprowadzenie ciepła powstającego podczas pracy urządzenia, co ma kluczowe znaczenie dla gospodarki cieplnej.

II. Epitaksja półprzewodnikowa

Epitaksjapolega na osadzaniu cienkiej warstwy o tej samej strukturze sieci co podłoże przy użyciu metod takich jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) lub epitaksja z wiązek molekularnych (MBE). Ta cienka folia ogólnie charakteryzuje się wyższą jakością i czystością kryształów, co poprawia wydajność i niezawodnośćpłytki epitaksjalnew produkcji urządzeń elektronicznych.

(1)Rodzaje i zastosowania epitaksji

PółprzewodnikepitaksjaTechnologie, w tym epitaksja krzemowa i krzemowo-germanowa (SiGe), są szeroko stosowane w nowoczesnej produkcji układów scalonych. Na przykład wyhodowanie warstwy wewnętrznego krzemu o wyższej czystości nawafelek silikonowymoże poprawić jakość płytki. Obszar bazowy heterozłączowych tranzystorów bipolarnych (HBT) wykorzystujących epitaksję SiGe może zwiększyć wydajność emisji i wzmocnienie prądowe, zwiększając w ten sposób częstotliwość odcięcia urządzenia. Obszary źródła/drenu CMOS wykorzystujące selektywną epitaksję Si/SiGe mogą zmniejszyć rezystancję szeregową i zwiększyć prąd nasycenia. Naprężona epitaksja krzemowa może wprowadzić naprężenia rozciągające, aby zwiększyć mobilność elektronów, poprawiając w ten sposób szybkość reakcji urządzenia.

(2)Zalety epitaksji

Podstawową zaletąepitaksjapolega na precyzyjnej kontroli procesu osadzania, pozwalającej na dostosowanie grubości i składu cienkiej warstwy w celu uzyskania pożądanych właściwości materiału.Wafle epitaksjalnewykazują doskonałą jakość i czystość kryształów, znacznie zwiększając wydajność, niezawodność i żywotność urządzeń półprzewodnikowych.

III. Różnice między podłożem a epitaksją

(1)Struktura materiału

Podłoża mogą mieć strukturę monokrystaliczną lub polikrystaliczną, natomiastepitaksjapolega na osadzeniu cienkiej warstwy o tej samej strukturze siatki copodłoże. To skutkujepłytki epitaksjalneo strukturach monokrystalicznych, oferujących lepszą wydajność i niezawodność w produkcji urządzeń elektronicznych.

(2)Metody przygotowania

Przygotowaniepodłożazazwyczaj obejmuje metody fizyczne lub chemiczne, takie jak krzepnięcie, wzrost roztworu lub topienie. W przeciwieństwie,epitaksjaopiera się głównie na technikach takich jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) lub epitaksja z wiązek molekularnych (MBE) w celu osadzania warstw materiału na podłożach.

(3)Obszary zastosowań

Podłożasą stosowane głównie jako materiał podstawowy do tranzystorów, układów scalonych i innych urządzeń półprzewodnikowych.Wafle epitaksjalnesą jednak powszechnie stosowane w produkcji wysokowydajnych i wysoce zintegrowanych urządzeń półprzewodnikowych, takich jak optoelektronika, lasery i fotodetektory, a także w innych zaawansowanych dziedzinach technologii.

(4)Różnice w wydajności

Wydajność podłoży zależy od ich struktury i właściwości materiału; na przykład,podłoża monokrystalicznewykazują wysoką jakość i konsystencję kryształów.Wafle epitaksjalnez drugiej strony charakteryzują się wyższą jakością i czystością kryształów, co prowadzi do doskonałej wydajności i niezawodności w procesie produkcji półprzewodników.

IV. Wniosek

Krótko mówiąc, półprzewodnikpodłożaIepitaksjaróżnią się znacznie pod względem struktury materiału, metod przygotowania i obszarów zastosowań. Podłoża służą jako materiał podstawowy dla urządzeń półprzewodnikowych, zapewniając wsparcie mechaniczne i przewodzenie ciepła.Epitaksjapolega na osadzaniu wysokiej jakości cienkich warstw krystalicznychpodłożaw celu zwiększenia wydajności i niezawodności urządzeń półprzewodnikowych. Zrozumienie tych różnic ma kluczowe znaczenie dla głębszego zrozumienia technologii półprzewodników i mikroelektroniki.**

Semicorex oferuje wysokiej jakości komponenty do podłoży i płytek epitaksjalnych. Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Numer telefonu kontaktowego +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com