Il ruolo cruciale degli strati epitassiali nei dispositivi a semiconduttore

1. La causa della sua comparsa

Nel campo della produzione di dispositivi a semiconduttore, la ricerca di materiali in grado di soddisfare le esigenze in evoluzione ha continuamente posto sfide. Entro la fine del 1959, lo sviluppo dello strato sottilemonocristallinoMaterialetecniche di crescita, note comemangiaassia, è emersa come una soluzione fondamentale. Ma in che modo esattamente la tecnologia epitassiale ha contribuito al progresso dei materiali, in particolare del silicio? Inizialmente, la fabbricazione di transistor al silicio ad alta frequenza e alta potenza ha incontrato ostacoli significativi. Dal punto di vista dei principi dei transistor, il raggiungimento dell'alta frequenza e dell'elevata potenza richiedeva un'elevata tensione di rottura nella regione del collettore e una resistenza in serie minima, che si traduceva in una caduta di tensione di saturazione ridotta.

Questi requisiti presentavano un paradosso: la necessità di materiali ad alta resistività nella regione del collettore per aumentare la tensione di rottura, rispetto alla necessità di materiali a bassa resistività per diminuire la resistenza in serie. Ridurre lo spessore del materiale della regione del collettore per diminuire la resistenza in serie rischiava di rendere ilwafer di siliciotroppo fragile per la lavorazione. Al contrario, abbassare la resistività del materiale contraddiceva il primo requisito. L'avvento dimangiaassella tecnologia ha affrontato con successo questo dilemma.

2. La soluzione

La soluzione prevedeva la crescita di uno strato epitassiale ad alta resistività su uno strato a bassa resistivitàsubstrato. Fabbricazione del dispositivo sustrato epitassialeassicurava un'elevata tensione di rottura grazie alla sua elevata resistività, mentre il substrato a bassa resistività riduceva la resistenza di base, diminuendo così la caduta di tensione di saturazione. Questo approccio ha riconciliato le contraddizioni intrinseche. Inoltre,mangiaassialetecnologie, tra cui fase vapore e fase liquidamangiaassiaper materiali come GaAs e altri semiconduttori composti molecolari dei gruppi III-V, II-VI, hanno fatto notevoli progressi. Queste tecnologie sono diventate indispensabili per la produzione della maggior parte dei dispositivi a microonde, dispositivi optoelettronici, dispositivi di potenza e altro ancora. In particolare, il successo del fascio molecolare eorgani metallicic epitassia in fase vaporein applicazioni come film sottili, superreticoli, pozzi quantistici, superreticoli deformati e strato atomicomangiaassiyha gettato solide basi per il nuovo ambito di ricerca della “ingegneria del bandgap”.

3. Sette capacità chiave diTecnologia epitassiale

(1) Capacità di aumentare la resistività elevata (bassa).strati epitassialisu substrati a bassa (alta) resistività.

(2) Capacità di coltivare il tipo N §strati epitassialisu substrati di tipo P (N), formando direttamente giunzioni PN senza i problemi di compensazione associati ai metodi di diffusione.

(3) Integrazione con la tecnologia delle maschere per crescere selettivamentestrati epitassialiin aree designate, aprendo la strada alla produzione di circuiti integrati e dispositivi con strutture uniche.

(4) Flessibilità per alterare il tipo e la concentrazione dei droganti durante il processo di crescita, con la possibilità di cambiamenti improvvisi o graduali nella concentrazione.

(5) Potenziale di crescita di eterogiunzioni, multistrati e strati ultrasottili a composizione variabile.

(6) Capacità di crescerestrati epitassialial di sotto del punto di fusione del materiale, con tassi di crescita controllabili, consentendo una precisione dello spessore a livello atomico.

(7) Fattibilità della crescita di strati di materiali monocristallini difficili da estrarre, come ad esempioGaNe composti ternari o quaternari.

In sostanza,strato epitassialesoffrono una struttura cristallina più controllabile e perfetta rispetto ai materiali del substrato, avvantaggiando significativamente l'applicazione e lo sviluppo dei materiali.**

Semicorex offre substrati e wafer epitassiali di alta qualità. Se hai domande o hai bisogno di ulteriori dettagli, non esitare a contattarci.

Telefono di contatto n. +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com