Fogli epitaxiali (EPI) e loro applicazione

Fogli epitaxiali (EPI) e loro applicazione

Il foglio epiteliale (EPI) si riferisce al film semiconduttore coltivato sul substrato, che è principalmente composto da tipo P, pozzo quantistico e tipo N.Ora il materiale epitassiale principale è il nitruro di gallio (GaN) e il materiale di substrato è principalmente zaffiro.Il silicio, la carbonizzazione in tre, pozzi quantistici generalmente per 5 processo di produzione comunemente utilizzato per l'epitaxia della fase gassosa metallo-organica (MOCVD), che è la parte centrale dell'industria dei LED,la necessità di tecnologie più avanzate e di maggiori investimenti di capitale.

Attualmente può essere eseguito sul substrato di silicio strato epitaxiale ordinario, strato epitaxiale a strutture multi-strato, strato epitaxiale ad altissima resistenza, strato epitaxiale ultra-spesso,la resistività dello strato epitaxiale può raggiungere più di 1000 ohm, e il tipo conduttore è: P/P++, N/N+, N/N+, N/P/P, P/N/N /N+ e molti altri tipi.

I wafer epitaxiali di silicio sono il materiale di base utilizzato per la produzione di una vasta gamma di dispositivi semiconduttori, con applicazioni in elettronica di consumo, industriale, militare e spaziale.

Alcune delle più importanti applicazioni di microelettronica utilizzano molteplici tecnologie di processo di epitaxia del silicio provate nella produzione e standard industriali:

Diodo

• Diodo Schottky

• Diodi ultra veloci

• Diodo Zener

• diodo PIN

• Suppressore di tensione transitorio (TVS)

• e altri

Transistor

• IGBT di potenza

• DMO di potenza

• MOSFET

• Potenza media

• Segnale piccolo

• e altri

Circuito integratoCircuito integrato bipolare

• EEPROM

• Amplificatore

• Microprocessore

• Microcontrollore

• Identificazione radiofrequenza

• e altri

La selettività epitassiale è generalmente ottenuta regolando il tasso relativo di deposizione epitassiale e l'incisione in situ.Il gas utilizzato è generalmente il gas sorgente di silicio contenente cloro (Cl) DCS, e la selettività della crescita epitassiale si realizza mediante l'assorbimento di atomi di Cl sulla superficie del silicio nella reazione è inferiore a quella degli ossidi o dei nitruri.Poiché SiH4 non contiene atomi Cl e ha una bassa energia di attivazione, è generalmente utilizzato solo nel processo di epitaxia totale a bassa temperatura.Un'altra fonte di silicio comunemente utilizzata, il TCS, ha una bassa pressione di vapore ed è liquido a temperatura ambiente, che deve essere importato nella camera di reazione attraverso bollitori H2,ma il prezzo è relativamente economico, e la sua velocità di crescita rapida (fino a 5 um/min) è spesso utilizzata per far crescere strati epitaxiali di silicio relativamente spessi, che sono stati ampiamente utilizzati nella produzione di fogli epitaxiali di silicio.Tra gli elementi del gruppo IV, la costante di reticolo di Ge (5.646A) differisce meno da quella di Si (5.431A), il che rende i processi SiGe e Si facili da integrare.Lo strato di singolo cristallo SiGe formato da Ge in singolo cristallo Si può ridurre la larghezza del gap di banda e aumentare la frequenza di taglio caratteristica (fT),che lo rende ampiamente utilizzato nei dispositivi di comunicazione wireless e ottica ad alta frequenza.Inoltre, nei processi avanzati di circuito integrato CMOS, lo stress del reticolo introdotto dalla disadattamento della costante del reticolo (4%) di Ge e Si sarà utilizzato per migliorare la mobilità degli elettroni o dei fori,in modo da aumentare la corrente di saturazione di funzionamento e la velocità di risposta del dispositivo, che sta diventando un punto caldo nella ricerca sulla tecnologia dei circuiti integrati a semiconduttori in vari paesi.

  A causa della scarsa conducibilità elettrica del silicio intrinseco, la sua resistività è generalmente superiore a 200 ohm-cm,e di solito è necessario incorporare gas di impurità (dopante) nella crescita epitaxiale per soddisfare determinate proprietà elettriche del dispositivo.I gas di impurità possono essere suddivisi in due tipi: i gas di impurità di tipo N comunemente utilizzati includono fosfano (PH3) e arsenano (AsH3), mentre il tipo P è principalmente borano (B2H6).