Substraat vs. epitaksia: võtmerollid pooljuhtide tootmises

I. Pooljuhtpõhimik

Pooljuhtsubstraatmoodustab pooljuhtseadiste aluse, pakkudes stabiilse kristallilise struktuuri, millele võivad kasvada vajalikud materjalikihid.Substraadidvõib olla monokristalliline, polükristalliline või isegi amorfne, olenevalt kasutusnõuetest. Valiksubstraaton pooljuhtseadmete jõudluse jaoks ülioluline.

(1) Substraatide tüübid

Olenevalt materjalist on levinud pooljuhtsubstraadid räni-, safiiri- ja kvartsipõhised substraadid.Ränipõhised substraadidon laialdaselt kasutusel nende kulutõhususe ja suurepäraste mehaaniliste omaduste tõttu.Monokristallilised räni substraadid, mis on tuntud oma kõrge kristallikvaliteedi ja ühtlase dopingu poolest, kasutatakse laialdaselt integraallülitustes ja päikesepatareides. Safiirist substraate, mida hinnatakse nende suurepäraste füüsikaliste omaduste ja suure läbipaistvuse tõttu, kasutatakse LED-ide ja muude optoelektrooniliste seadmete valmistamisel. Kvarts-substraadid, mida hinnatakse nende termilise ja keemilise stabiilsuse poolest, leiavad rakendusi tipptasemel seadmetes.

(2)Substraatide funktsioonid

Substraadidpeamiselt täidavad pooljuhtseadmetes kahte funktsiooni: mehaaniline tugi ja soojusjuhtivus. Mehaaniliste tugedena tagavad substraadid füüsilise stabiilsuse, säilitades seadmete kuju ja mõõtmete terviklikkuse. Lisaks hõlbustavad substraadid seadme töötamise ajal tekkiva soojuse hajumist, mis on soojusjuhtimise jaoks ülioluline.

II. Pooljuhtide epitaksia

Epitaksiahõlmab substraadiga sama võrestruktuuriga õhukese kile sadestamist, kasutades selliseid meetodeid nagu keemiline aurustamine-sadestamine (CVD) või molekulaarkiirepitaksia (MBE). Sellel õhukesel kilel on üldiselt kõrgem kristallide kvaliteet ja puhtus, mis suurendab nende jõudlust ja töökindlustepitaksiaalsed vahvlidelektroonikaseadmete tootmises.

(1)Epitaksia tüübid ja rakendused

Pooljuhtepitaksiatehnoloogiaid, sealhulgas räni ja räni-germaaniumi (SiGe) epitaksikat, kasutatakse laialdaselt kaasaegses integraallülituste tootmises. Näiteks kõrgema puhtusastmega sisemise räni kihi kasvatamine aräni vahvelvõib parandada vahvli kvaliteeti. SiGe epitaksit kasutavate heteroühenduse bipolaarsete transistoride (HBT) baaspiirkond võib suurendada emissiooni efektiivsust ja voolu võimendust, suurendades seeläbi seadme väljalülitussagedust. Selektiivset Si/SiGe epitaksit kasutavad CMOS-i allika/äravoolu piirkonnad võivad vähendada seeriatakistust ja suurendada küllastusvoolu. Pingutatud räni epitaksia võib tekitada tõmbepinget, et suurendada elektronide liikuvust, parandades seeläbi seadme reageerimiskiirust.

(2)Epitaksia eelised

Peamine eelisepitaksiaseisneb sadestamise protsessi täpses juhtimises, mis võimaldab reguleerida õhukese kile paksust ja koostist, et saavutada soovitud materjali omadused.Epitaksiaalsed vahvlidneil on suurepärane kristallide kvaliteet ja puhtus, mis suurendab oluliselt pooljuhtseadmete jõudlust, töökindlust ja eluiga.

III. Substraadi ja epitaksia erinevused

(1)Materjali struktuur

Substraatidel võivad olla monokristallilised või polükristallilised struktuurid, kusjuuresepitaksiahõlmab õhukese kile sadestamist, millel on sama võre struktuur kuisubstraat. Selle tulemuseks onepitaksiaalsed vahvlidmonokristalliliste struktuuridega, pakkudes paremat jõudlust ja töökindlust elektroonikaseadmete valmistamisel.

(2)Ettevalmistusmeetodid

Valmistaminesubstraadidhõlmab tavaliselt füüsikalisi või keemilisi meetodeid, nagu tahkumine, lahuses kasvatamine või sulatamine. SeevastuepitaksiaMaterjali kilede sadestamiseks substraatidele tugineb see peamiselt sellistele tehnikatele nagu keemiline aurustamine-sadestamine (CVD) või molekulaarkiirepitaksia (MBE).

(3)Kasutusalad

Substraadidkasutatakse peamiselt transistoride, integraallülituste ja muude pooljuhtseadmete alusmaterjalina.Epitaksiaalsed vahvlidSiiski kasutatakse neid tavaliselt suure jõudlusega ja väga integreeritud pooljuhtseadmete, näiteks optoelektroonika, laserite ja fotodetektorite valmistamisel teiste arenenud tehnoloogiavaldkondade hulgas.

(4)Tulemuslikkuse erinevused

Substraatide toimivus sõltub nende struktuurist ja materjali omadustest; näiteks,monokristallilised substraadidneil on kõrge kristallide kvaliteet ja konsistents.Epitaksiaalsed vahvlidteisest küljest on neil kõrgem kristallide kvaliteet ja puhtus, mis tagab pooljuhtide tootmisprotsessi suurepärase jõudluse ja töökindluse.

IV. Järeldus

Kokkuvõttes pooljuhtsubstraadidjaepitaksiaerinevad oluliselt materjali struktuuri, valmistamismeetodite ja kasutusalade poolest. Substraadid on pooljuhtseadmete alusmaterjal, pakkudes mehaanilist tuge ja soojusjuhtivust.Epitaksiahõlmab kvaliteetsete kristalsete õhukeste kilede sadestamistsubstraadidpooljuhtseadmete jõudluse ja töökindluse suurendamiseks. Nende erinevuste mõistmine on pooljuhttehnoloogia ja mikroelektroonika sügavamaks mõistmiseks ülioluline.**

Semicorex pakub kõrgekvaliteedilisi komponente substraatide ja epitaksiaalplaatide jaoks. Kui teil on küsimusi või vajate lisateavet, võtke meiega ühendust.

Kontakttelefon # +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com