Obleak prestatzeko prozesuan, bi lotura nagusi daude: bata substratua prestatzea da, eta bestea prozesu epitaxialaren ezarpena. Substratua, kristal bakarreko material erdieroalearekin arretaz landutako oblea, zuzenean sar daiteke obleen fabrikazio-prozesuan oinarri gisa gailu erdieroaleak ekoizteko, edo prozesu epitaxialen bidez gehiago hobetu daiteke.
Beraz, zer da denotazioa? Laburbilduz, epitaxia kristal bakarreko geruza berri baten hazkuntza da, fin-fin prozesatu den kristal bakarreko substratu baten gainean (ebaketa, artezketa, leunketa, etab.). Kristal bakarreko geruza berri hau eta substratua material berdinez edo material ezberdinez egin daitezke, eta horrela, behar den moduan hazkuntza homogeneoa edo heteroepitaxiala lor daiteke. Hazi berria den kristal bakarreko geruza substratuaren kristal-fasearen arabera hedatuko denez, geruza epitaxial deritzo. Bere lodiera, oro har, mikra gutxikoa da. Silizioa adibide gisa hartuta, silizio-hazkunde epitaxiala substratuaren kristal-orientazio bera duen silizio-geruza bat haztea da, erresistentzia kontrolagarria eta lodiera, kristal-orientazio zehatza duen siliziozko kristal bakarreko substratu batean. Siliziozko kristal bakarreko geruza, sare egitura ezin hobea duena. Geruza epitaxiala substratuan hazten denean, osoari oblea epitaxiala deitzen zaio.
Siliziozko erdieroaleen industria tradizionalerako, maiztasun handiko eta potentzia handiko gailuak zuzenean siliziozko obleetan fabrikatzeak zailtasun tekniko batzuk izango ditu. Esate baterako, matxura-tentsio handiko eskakizunak, serie txikiko erresistentzia eta saturazio-tentsio-jaitsiera txikia kolektore-eremuan zailak dira lortzea. Epitaxia teknologiaren sarrerak trebetasunez konpontzen ditu arazo hauek. Irtenbidea erresistentzia handiko geruza epitaxial bat haztea da erresistentzia baxuko silizio-substratu batean, eta, ondoren, gailuak fabrikatzea erresistentzia handiko geruza epitaxialean. Modu honetan, erresistentzia handiko geruza epitaxialak matxura-tentsio handia ematen dio gailuari, eta erresistentzia baxuko substratuak substratuaren erresistentzia murrizten du, eta, horrela, saturazio-tentsio-jaitsiera murrizten du, matxura-tentsio handia eta erresistentzia eta oreka txikia lortuz. tentsio jaitsiera txikia.
Horrez gain, lurrun faseko epitaxia eta GaAs-en fase likidoaren epitaxia eta beste III-V, II-VI eta beste material erdieroale konposatu molekular batzuen epitaxia-teknologiak ere asko garatu dira eta mikrouhin-gailu, gailu optoelektroniko eta potentzia gehienen oinarri bihurtu dira. gailuak. Ekoizpenerako ezinbesteko prozesu-teknologiak, batez ere izpi molekularra eta metal-organiko-lurrun-fasearen epitaxia teknologiaren aplikazio arrakastatsua geruza meheetan, supersareetan, putzu kuantikoan, supersare tenkatuetan eta atomo-mailako geruza meheko epitaxia erdieroaleen ikerketa-eremu berri bat bihurtu da. “Energia Eraztunaren Proiektua” garatzeak oinarri sendoak ezarri ditu.
Hirugarren belaunaldiko gailu erdieroaleei dagokienez, horrelako gailu erdieroale ia guztiak geruza epitaxialean egiten dira, eta silizio karburozko obleak berak substratu gisa baino ez du balio. SiC material epitaxialaren lodierak, atzeko eramailearen kontzentrazioa eta beste parametro batzuek zuzenean determinatzen dituzte SiC gailuen propietate elektriko desberdinak. Tentsio handiko aplikazioetarako silizio karburoko gailuek parametroetarako eskakizun berriak ezartzen dituzte, hala nola, material epitaxialen lodiera eta atzeko eramailearen kontzentrazioa. Hori dela eta, silizio-karburoaren epitaxiaren teknologiak zeregin erabakigarria du silizio-karburoko gailuen errendimendua guztiz erabiltzeko. SiC potentzia-gailu ia guztien prestaketa kalitate handiko SiC epitaxial obleetan oinarritzen da. Geruza epitaxialen ekoizpena banda zabaleko erdieroaleen industriaren zati garrantzitsu bat da.
Argitalpenaren ordua: 2024-06-2024