монокристалічна підкладка
В основі цього методу лежить осадження речовини з охолоджуваного розчину на монокристалічних підкладку. Приготований для осадження розчин приводять у контакт з підкладкою або шляхом перекидання печі з розчином, або за допомогою занурення підкладки в розчин, що знаходиться у вертикальній печі. Розчин, нагрітий до необхідної температури, насичують призначеним для осадження речовиною, а потім охолоджують (при контакті з підкладкою) з такою швидкістю і протягом такого проміжку часу, які потрібні для отримання шару необхідної товщини. За оптимальних умов осадження структура зростаючого шару є продовженням структури монокристаллической підкладки. На підкладках, за структурою значно відрізняються від монокристалічних, важко вирощувати навіть полікристалічні шари. [31]
При твердофазной епітаксії відбувається перекристалізація фази другого шару, що контактує з монокристаллической підкладкою. і її орієнтоване наростання на поверхню Підложки в результаті дифузійних процесів. Дифузійні процеси в твердій фазі протікають повільно і вимагають термообробки структури. Для збереження розташованих в підкладці приладових структур застосовують імпульсну термічну обробку. [33]
Епітаксіальна технологія дозволяє нарощувати монокристалічні шари кремнію, практично будь-якої товщини на монокристалічні підкладки того ж або іншого напівпровідникового, ізолюючого або металевого матеріалу. [34]
Існуючі методи отримання монокристалічних плівок шляхом напилення в вакуумі (напилення на монокристалічні підкладки. Напилення на аморфні підкладки за допомогою системи нерухомої і рухомої масок і деякі інші) не є ефективними в серійному виробництві або через високу вартість підкладок, або через низьку продуктивність процесу. Крім того, виникають труднощі, пов'язані з необхідністю сильного нагріву підкладок в процесі осадження (для отримання високої рухливості атомів на поверхні підкладки), а також складність введення строго дозованої кількості домішок через явищ фракціонування і сегрегації. [35]
Призначення процесу епітаксії полягає в нанесенні тонкого шару монокристалічного напівпровідника на поверхню монокристаллической підкладки. Епітаксиальні шар і підкладка часто складаються з різних матеріалів, постійні решітки яких не цілком збігаються, тому на кордоні розділу через неузгодженості решіток виникають дефекти. З цієї причини тонкі епітаксіальні шари важко отримати з хорошою монокрісталлічностью. [36]
Важливо відзначити, що в процесі дифузії тієї чи іншої домішки в монокристалічних підкладку в останній можуть виникати нові дефекти структури. [37]
Якщо в напівпровідникової мікросхеми активні і пасивні компоненти формуються шляхом дифузії в монокристалічних підкладку. то виникає проблема електричної розв'язки компонентів один від одного. Ізоляція виконується за допомогою дифузійних р - n - переходів, які утворюють зустрічно включені діоди. [38]
Каталізатор у вигляді епітаксіальної плівки, отриманої напиленням металу на плоску або плоскопараллельную монокристалічного підкладку. обов'язково слід перемістити після напилення в окрему реакційну камеру, так як неможливо осадити випаровується метал тільки на підкладку з монокристала. У цих роботах багато що залежить від мистецтва експериментатора. [40]
Після початку охолодження насиченого розчину-розплаву концентрації Соо, що знаходиться в контакті з монокристаллической підкладкою. він стає пересиченим. При досягненні пересичення, достатнього для гетерогенного зародження і зростання шару, рівноважна концентрація розчиненої речовини встановлюється лише в шарі розчину-розплаву товщиною А перед фронтом кристалізації. Внаслідок різниці концентрацій виникає дифузійний потік кристаллизуемой речовини до кордону розділу фаз. [41]
Для металів епітаксії можна спостерігати, коли пучок металевих атомів падає на поверхню монокристаллической підкладки. в якості якої можуть бути, наприклад, кам'яна сіль, слюда або будь-якої метал. Якщо температура досить висока, що потрапляють на поверхню атоми рухливі і агрегуються, утворюючи зародки кристалів. При сприятливих умовах ці зародки можуть бути орієнтованими по відношенню один до одного і щодо підкладки. Орієнтування може бути не ідеальною, і узгодження може бути тільки в межах градуса або близько того. У міру того як триває осадження, зародки збільшуються в розмірі, приймаючи форму окремих тривимірних кристаллитов, які неминуче з'єднуються, утворюючи монокристалічного плівку. [42]
По-третє, це температура епітаксії, вище якої спостерігається епітаксіальний зростання осаду на монокристалічних підкладку. Вже доведено [5-8], що температура епітаксії пов'язана з температурою переходу. [44]
Для виготовлення гетеропереходів зазвичай застосовують метод епітаксійного нарощування монокристалічного шару одного матеріалу на монокристаллической підкладці або епітаксіаль-ном шарі з іншого матеріалу. [45]
Сторінки: 1 2 3 4