Apa itu epitaksi?

Kebanyakan insinyur tidak terbiasa dengan hal iniepitaksi, yang memainkan peran penting dalam pembuatan perangkat semikonduktor.Epitaksidapat digunakan dalam produk chip yang berbeda, dan produk yang berbeda memiliki jenis epitaksi yang berbeda, termasukSi epitaksi, epitaksi SiC, epitaksi GaN, dll.

Apa itu epitaksi?
Epitaxy sering disebut “Epitaxy” dalam bahasa Inggris. Kata ini berasal dari kata Yunani “epi” (berarti “di atas”) dan “taksi” (berarti “pengaturan”). Sesuai dengan namanya, artinya menata secara rapi di atas suatu benda. Proses epitaksi adalah mendepositkan lapisan kristal tunggal tipis pada substrat kristal tunggal. Lapisan kristal tunggal yang baru diendapkan ini disebut lapisan epitaksial.

Ada dua jenis utama epitaksi: homoepitaksial dan heteroepitaksial. Homoepitaxial mengacu pada menumbuhkan bahan yang sama pada jenis substrat yang sama. Lapisan epitaksial dan substrat memiliki struktur kisi yang persis sama. Heteroepitaxy adalah pertumbuhan material lain pada substrat satu material. Dalam hal ini, struktur kisi lapisan kristal yang tumbuh secara epitaksi dan substratnya mungkin berbeda. Apa itu kristal tunggal dan polikristalin?
Dalam semikonduktor, kita sering mendengar istilah silikon kristal tunggal dan silikon polikristalin. Mengapa sebagian silikon disebut kristal tunggal dan sebagian silikon disebut polikristalin?

Kristal tunggal: Susunan kisinya kontinu dan tidak berubah, tanpa batas butir, yaitu seluruh kristal tersusun dari satu kisi dengan orientasi kristal yang konsisten. Polikristalin: Polikristalin terdiri dari banyak butiran kecil, yang masing-masing merupakan kristal tunggal, dan orientasinya acak terhadap satu sama lain. Butir-butir ini dipisahkan oleh batas butir. Biaya produksi bahan polikristalin lebih rendah dibandingkan bahan kristal tunggal, sehingga masih berguna dalam beberapa aplikasi. Di manakah proses epitaksi akan terlibat?
Dalam pembuatan sirkuit terpadu berbasis silikon, proses epitaksial banyak digunakan. Misalnya, epitaksi silikon digunakan untuk menumbuhkan lapisan silikon yang murni dan terkontrol halus pada substrat silikon, yang sangat penting untuk pembuatan sirkuit terpadu tingkat lanjut. Selain itu, pada perangkat daya, SiC dan GaN adalah dua bahan semikonduktor celah pita lebar yang umum digunakan dengan kemampuan penanganan daya yang sangat baik. Bahan-bahan ini biasanya ditanam pada silikon atau substrat lain melalui epitaksi. Dalam komunikasi kuantum, bit kuantum berbasis semikonduktor biasanya menggunakan struktur epitaksi silikon germanium. Dll.

Metode pertumbuhan epitaksi?

Tiga metode epitaksi semikonduktor yang umum digunakan:

Epitaksi berkas molekul (MBE): Epitaksi berkas molekul) adalah teknologi pertumbuhan epitaksi semikonduktor yang dilakukan dalam kondisi vakum sangat tinggi. Dalam teknologi ini, bahan sumber diuapkan dalam bentuk atom atau berkas molekul dan kemudian diendapkan pada substrat kristal. MBE adalah teknologi pertumbuhan film tipis semikonduktor yang sangat presisi dan terkendali yang secara tepat dapat mengontrol ketebalan material yang diendapkan pada tingkat atom.

CVD organik logam (MOCVD): Dalam proses MOCVD, logam organik dan gas hidrida yang mengandung unsur-unsur yang diperlukan disuplai ke substrat pada suhu yang sesuai, dan bahan semikonduktor yang diperlukan dihasilkan melalui reaksi kimia dan diendapkan pada substrat, sedangkan sisanya senyawa dan produk reaksi dibuang.

Epitaksi Fase Uap (VPE): Epitaksi Fase Uap adalah teknologi penting yang biasa digunakan dalam produksi perangkat semikonduktor. Prinsip dasarnya adalah mengangkut uap suatu zat atau senyawa dalam gas pembawa dan menyimpan kristal pada substrat melalui reaksi kimia.