Apa perbedaan antara substrat dan epitaksi?

Dalam rantai industri semikonduktor, khususnya pada rantai industri semikonduktor generasi ketiga (wide band gap semiconductor), akan terdapat lapisan substrat dan epitaksi, apa pentingnya keberadaan lapisan epitaksi? Apa bedanya dengan substrat?

Dalam proses penyiapan wafer, terdapat dua mata rantai inti: yang pertama adalah penyiapan substrat, dan yang lainnya adalah penerapan teknologi epitaksi. Substrat, berupa wafer yang dibuat dari bahan monokristalin semikonduktor, dapat digunakan sebagai dasar masukan langsung ke dalam proses fabrikasi wafer untuk menghasilkan perangkat semikonduktor, atau lebih lanjut meningkatkan kinerja melalui proses epitaksial.

Jadi, apa itu epitaksi? Singkatnya, epitaksi adalah pertumbuhan lapisan baru kristal tunggal di atas substrat kristal tunggal yang telah diolah secara halus (dipotong, digiling, dipoles, dll.). Kristal tunggal dan substrat baru dapat dari bahan yang sama atau bahan berbeda, sehingga epitaksi homogen atau heterogen dapat dicapai sesuai kebutuhan. Karena lapisan kristal tunggal yang baru tumbuh akan mengembang sesuai dengan fase kristal substrat, maka disebut lapisan epitaksial. Ketebalannya umumnya hanya beberapa mikron, misalnya silikon, pertumbuhan epitaksi silikon terjadi pada substrat kristal tunggal silikon dengan arah kristal tertentu, kemudian tumbuh lapisan lapisan kristal tunggal silikon dengan arah kristal yang sama dengan substrat, resistivitas dan ketebalannya dapat dikontrol, dan struktur kisinya sempurna. Bila lapisan epitaksi tumbuh pada substrat, keseluruhannya disebut lembaran epitaksi.

Untuk industri semikonduktor silikon tradisional, produksi perangkat berdaya tinggi frekuensi tinggi langsung pada wafer silikon akan menghadapi beberapa kesulitan teknis, seperti persyaratan tegangan tembus yang tinggi, resistansi seri yang kecil, dan penurunan tegangan saturasi yang kecil di area kolektor. Pengenalan teknologi epitaksi memecahkan masalah ini dengan baik. Solusinya adalah dengan menumbuhkan lapisan epitaksi dengan resistivitas tinggi pada substrat silikon dengan resistivitas rendah, dan kemudian membuat perangkat pada lapisan epitaksi dengan resistivitas tinggi. Dengan cara ini, lapisan epitaksi resistivitas tinggi memberikan tegangan tembus yang tinggi untuk perangkat, sedangkan substrat dengan resistivitas rendah mengurangi resistansi media, sehingga mengurangi penurunan tegangan saturasi, sehingga mencapai keseimbangan antara tegangan tembus tinggi dan resistansi kecil. dan drop tegangan kecil.

Selain itu, GaAs dan gugus Ⅲ-Ⅴ lainnya, gugus Ⅱ-Ⅵ dan bahan semikonduktor senyawa molekul lainnya dari epitaksi fase uap, epitaksi fase cair dan teknologi epitaksi lainnya juga telah berkembang pesat, telah menjadi sebagian besar perangkat gelombang mikro, perangkat optoelektronik , perangkat listrik dan teknologi proses lain yang sangat diperlukan. Secara khusus, keberhasilan penerapan teknologi epitaksi berkas molekul dan fase gas logam-organik pada lapisan tipis, superlattice, sumur kuantum, superlattice regangan, dan epitaksi lapisan tipis tingkat atom telah meletakkan dasar yang kokoh bagi pengembangan bidang baru penelitian semikonduktor. "rekayasa pita energi".

Sejauh menyangkut perangkat semikonduktor generasi ketiga, perangkat semikonduktor ini hampir semuanya dibuat pada lapisan epitaksi, dan wafer silikon karbida itu sendiri hanya bertindak sebagai substrat. Ketebalan bahan epitaksi SiC, konsentrasi pembawa latar belakang, dan parameter lainnya secara langsung menentukan sifat listrik perangkat SiC. Perangkat silikon karbida dengan aplikasi tegangan tinggi memerlukan parameter baru seperti ketebalan bahan epitaksi dan konsentrasi pembawa latar belakang. Oleh karena itu, teknologi epitaksi silikon karbida memainkan peran yang menentukan dalam memainkan peran penuh kinerja perangkat silikon karbida, hampir semua perangkat daya SiC didasarkan pada lembaran epitaksi SiC berkualitas tinggi, produksi lapisan epitaksi adalah bagian penting dari semikonduktor celah pita lebar industri.

Fountyl Technologies PTE Ltd, berfokus pada industri manufaktur semikonduktor, produk utama meliputi: Pin chuck, chuck keramik berpori, efektor ujung keramik, balok persegi keramik, spindel keramik, selamat datang untuk menghubungi dan negosiasi!