အလွှာနှင့် Epitaxy

wafer ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ တစ်ခုသည်အလွှာ၏ပြင်ဆင်မှုဖြစ်ပြီးနောက်တစ်ခုသည် epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်ကိုအကောင်အထည်ဖော်ခြင်းဖြစ်သည်။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်မျိုးတည်းဖြင့် ဂရုတစိုက်ပြုလုပ်ထားသည့် wafer သည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အခြေခံအဖြစ် wafer ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် တိုက်ရိုက်ထည့်သွင်းနိုင်ပြီး၊ သို့မဟုတ် epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်မှတစ်ဆင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုမြှင့်တင်နိုင်သည်။

ဒါဆို ဘာလဲ။epitaxy? အတိုချုပ်ပြောရလျှင် epitaxy သည် သေးငယ်သော ပုံဆောင်ခဲအလွှာတစ်ခုပေါ်ရှိ တစ်ခုတည်းသော crystal အလွှာအသစ်တစ်ခု (ဖြတ်ခြင်း၊ ကြိတ်ခြင်း၊ ပွတ်ပေးခြင်းစသည်ဖြင့်) ကြီးထွားစေရန်ဖြစ်သည်။ ဤတစ်ခုတည်းသော crystal နှင့် substrate အသစ်သည် တူညီသောပစ္စည်း သို့မဟုတ် မတူညီသောပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သည်၊ သို့မှသာ တစ်သားတည်းဖြစ်ခြင်း သို့မဟုတ် ကွဲပြားသော epitaxy ကို လိုအပ်သလို ရရှိနိုင်ပါသည်။ အသစ်ကြီးထွားလာသော တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲအလွှာသည် အလွှာ၏ ပုံဆောင်ခဲအဆင့်အတိုင်း ချဲ့ထွင်လာသောကြောင့် ၎င်းကို epitaxial အလွှာဟုခေါ်သည်။ ၎င်း၏အထူသည် ယေဘုယျအားဖြင့် မိုက်ခရိုအနည်းငယ်သာရှိသည်။ ဆီလီကွန်ကို နမူနာအဖြစ်ယူပြီး၊ ဆီလီကွန် epitaxial ကြီးထွားမှုသည် အလွှာတစ်ခုအနေဖြင့် တူညီသော crystal orientation ရှိသော silicon single crystal အလွှာကို ကြီးထွားစေရန်၊ ထိန်းချုပ်နိုင်သော ခံနိုင်ရည်နှင့် အထူ၊ တိကျသော crystal orientation နှင့် ဆီလီကွန်တစ်ခုတည်းသော crystal substrate ပေါ်တွင် ပြီးပြည့်စုံသော ရာဇမတ်ကွက်ဖွဲ့စည်းပုံ။ epitaxial အလွှာသည် အလွှာပေါ်တွင် ကြီးထွားလာသောအခါ၊ တစ်ခုလုံးကို epitaxial wafer ဟုခေါ်သည်။

သမားရိုးကျ ဆီလီကွန်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးစက်လုပ်ငန်းအတွက်၊ ကြိမ်နှုန်းမြင့်နှင့် ပါဝါမြင့်ကိရိယာများကို ဆီလီကွန် wafers များပေါ်တွင် တိုက်ရိုက်ပြုလုပ်ခြင်းသည် မြင့်မားသောပြိုကွဲဗို့အား၊ သေးငယ်သောစီးရီးခံနိုင်ရည်နှင့် စုဆောင်းဧရိယာအတွင်း သေးငယ်သော ရွှဲဗို့အားကျဆင်းမှုတို့ကဲ့သို့သော နည်းပညာဆိုင်ရာအခက်အခဲအချို့ကို ကြုံတွေ့ရမည်ဖြစ်သည်။ epitaxial နည်းပညာကို မိတ်ဆက်ခြင်းသည် ဤပြဿနာများကို လိမ္မာပါးနပ်စွာ ဖြေရှင်းပေးသည်။ ဖြေရှင်းချက်မှာ ခုခံမှုနည်းသော ဆီလီကွန်အလွှာပေါ်တွင် ခုခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော epitaxial အလွှာကို ကြီးထွားစေပြီး၊ ထို့နောက် ခုခံမှုမြင့်မားသော epitaxial အလွှာတွင် စက်ပစ္စည်းများကို ပြုလုပ်ရန်ဖြစ်သည်။ ဤနည်းအားဖြင့် ခုခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော epitaxial အလွှာသည် စက်ပစ္စည်းအတွက် မြင့်မားသောပြိုကွဲဗို့အားကို ပံ့ပိုးပေးကာ ခုခံမှုနည်းသောအလွှာသည် အလွှာ၏ခံနိုင်ရည်အား လျော့နည်းစေပြီး ရွှဲဗို့အားကျဆင်းမှုကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် မြင့်မားသောပြိုကွဲဗို့အားနှင့် ခုခံမှုနည်းသော ဟန်ချက်ညီမှုကို ရရှိစေသည်။ နှင့် low voltage drop ။

ဖြည့်စွက်ကာ,epitaxialIII-V၊ II-VI ၏ vapor phase epitaxy နှင့် liquid phase epitaxy ကဲ့သို့သော နည်းပညာများနှင့် GaAs ကဲ့သို့သော အခြားသော မော်လီကျူးဒြပ်ပေါင်းတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများသည်လည်း အလွန်ဖွံ့ဖြိုးပြီး မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်စက်အများစု၊ optoelectronic စက်ပစ္စည်းများ၊ ပါဝါ၊ ကိရိယာများ စသည်တို့ အထူးသဖြင့်၊ အထူးသဖြင့် ပါးလွှာသောအလွှာများ၊ superlattices၊ quantum wells၊ strained superlattices နှင့် atomic thin layer epitaxy တို့၏ မော်လီကျူးရောင်ခြည်နှင့် သတ္တုအော်ဂဲနစ်အငွေ့အဆင့် epitaxy ကို အောင်မြင်စွာ အသုံးချခြင်းမှာ "band engineering" ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် ခိုင်မာသော အခြေခံအုတ်မြစ်ကို ချပေးသော၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ သုတေသနနယ်ပယ်အသစ်။

တတိယမျိုးဆက် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိရိယာများအတွက်၊ ထိုကဲ့သို့သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိရိယာများအားလုံးကို epitaxial အလွှာပေါ်တွင် ပြုလုပ်ထားပြီး၊ဆီလီကွန်ကာဗိုက် waferသူ့ကိုယ်သူ substrate အဖြစ်သာအသုံးပြုသည်။ SiC ၏ အထူနှင့် နောက်ခံသယ်ဆောင်သူ အာရုံစူးစိုက်မှုကဲ့သို့သော ကန့်သတ်ချက်များepitaxialပစ္စည်းများသည် SiC စက်များ၏ အမျိုးမျိုးသော လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။ မြင့်မားသောဗို့အားအပလီကေးရှင်းများအတွက် ဆီလီကွန်ကာဘိုင်စက်ပစ္စည်းများသည် epitaxial ပစ္စည်းများ၏အထူနှင့် နောက်ခံသယ်ဆောင်သူ၏အာရုံစူးစိုက်မှုကဲ့သို့သော ကန့်သတ်ချက်များအတွက် လိုအပ်ချက်အသစ်များကို ပေးဆောင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial နည်းပညာသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကိရိယာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အပြည့်အဝ စွမ်းဆောင်နိုင်စေရန် အဆုံးအဖြတ်ပေးသည့် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။ SiC ပါဝါစက်ပစ္စည်းအားလုံးနီးပါးသည် အရည်အသွေးမြင့်ပေါ်တွင် အခြေခံ၍ ပြင်ဆင်ထားသည်။SiC epitaxial wafersနှင့် epitaxial အလွှာများထုတ်လုပ်မှုသည်ကျယ်ပြန့် bandgap တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းစက်မှုလုပ်ငန်း၏အရေးကြီးသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။