Substrat vs. epitaksi: nøkkelroller i halvlederproduksjon

I. Halvledersubstrat

En halvledersubstratdanner grunnlaget for halvlederenheter, og gir en stabil krystallinsk struktur som de nødvendige materiallagene kan vokse på.Substraterkan være monokrystallinsk, polykrystallinsk eller til og med amorf, avhengig av brukskrav. Valget avsubstrater avgjørende for ytelsen til halvlederenheter.

(1) Typer underlag

Avhengig av materialet inkluderer vanlige halvledersubstrater silisiumbaserte, safirbaserte og kvartsbaserte substrater.Silisiumbaserte underlager mye brukt på grunn av deres kostnadseffektivitet og utmerkede mekaniske egenskaper.Monokrystallinske silisiumsubstrater, kjent for sin høye krystallkvalitet og jevne doping, er mye brukt i integrerte kretser og solceller. Safirsubstrater, verdsatt for sine overlegne fysiske egenskaper og høye gjennomsiktighet, brukes i produksjonen av lysdioder og andre optoelektroniske enheter. Kvartssubstrater, verdsatt for deres termiske og kjemiske stabilitet, finner anvendelse i avanserte enheter.

(2)Funksjoner av substrater

Substratertjener primært to funksjoner i halvlederenheter: mekanisk støtte og termisk ledning. Som mekaniske støtter gir underlag fysisk stabilitet, og opprettholder formen og dimensjonsintegriteten til enhetene. I tillegg letter substrater spredningen av varme som genereres under drift av enheten, noe som er avgjørende for termisk styring.

II. Halvlederepitaksi

Epitaksiinnebærer avsetning av en tynn film med samme gitterstruktur som underlaget ved bruk av metoder som Chemical Vapor Deposition (CVD) eller Molecular Beam Epitaxy (MBE). Denne tynne filmen har generelt høyere krystallkvalitet og renhet, noe som forbedrer ytelsen og påliteligheten tilepitaksiale waferei produksjon av elektroniske enheter.

(1)Typer og anvendelser av epitaksi

Halvlederepitaksiteknologier, inkludert silisium og silisium-germanium (SiGe) epitaksi, er mye brukt i moderne integrert kretsproduksjon. For eksempel å dyrke et lag av høyere renhet iboende silisium på ensilisium waferkan forbedre waferens kvalitet. Baseområdet til Heterojunction Bipolar Transistors (HBTs) som bruker SiGe-epitaksi kan forbedre emisjonseffektiviteten og strømforsterkningen, og dermed øke enhetens cutoff-frekvens. CMOS-kilde-/avløpsområder som bruker selektiv Si/SiGe-epitaksi kan redusere seriemotstanden og øke metningsstrømmen. Anstrengt silisiumepitaksi kan introdusere strekkspenning for å øke elektronmobiliteten, og dermed forbedre enhetens responshastighet.

(2)Fordeler med epitaksi

Den primære fordelen medepitaksiligger i den nøyaktige kontrollen over avsetningsprosessen, som tillater justering av tynnfilmens tykkelse og sammensetning for å oppnå ønskede materialegenskaper.Epitaksiale oblaterviser overlegen krystallkvalitet og renhet, noe som forbedrer ytelsen, påliteligheten og levetiden til halvlederenheter betydelig.

III. Forskjeller mellom substrat og epitaksi

(1)Materialstruktur

Substrater kan ha monokrystallinske eller polykrystallinske strukturer, mensepitaksiinnebærer avsetning av en tynn film med samme gitterstruktur somsubstrat. Dette resulterer iepitaksiale waferemed monokrystallinske strukturer, som gir bedre ytelse og pålitelighet ved produksjon av elektroniske enheter.

(2)Forberedelsesmetoder

Utarbeidelsen avunderlaginvolverer vanligvis fysiske eller kjemiske metoder som størkning, oppløsningsvekst eller smelting. I motsetning,epitaksier først og fremst avhengig av teknikker som Chemical Vapor Deposition (CVD) eller Molecular Beam Epitaxy (MBE) for å avsette materialfilmer på underlag.

(3)Bruksområder

Substraterbrukes hovedsakelig som grunnlagsmateriale for transistorer, integrerte kretser og andre halvlederenheter.Epitaksiale oblater, er imidlertid ofte brukt i fabrikasjon av høyytelses og høyt integrerte halvlederenheter, som optoelektronikk, lasere og fotodetektorer, blant andre avanserte teknologiske felt.

(4)Ytelsesforskjeller

Ytelsen til underlag avhenger av deres struktur og materialegenskaper; for eksempel,monokrystallinske underlagviser høy krystallkvalitet og konsistens.Epitaksiale oblater, på den annen side, har høyere krystallkvalitet og renhet, noe som fører til overlegen ytelse og pålitelighet i halvlederproduksjonsprosessen.

IV. Konklusjon

Oppsummert, halvlederunderlagogepitaksiavvike betydelig når det gjelder materialstruktur, forberedelsesmetoder og bruksområder. Substrater fungerer som grunnlagsmaterialet for halvlederenheter, og gir mekanisk støtte og termisk ledning.Epitaksiinnebærer avsetning av høykvalitets krystallinske tynnfilmer påunderlagfor å forbedre ytelsen og påliteligheten til halvlederenheter. Å forstå disse forskjellene er avgjørende for en dypere forståelse av halvlederteknologi og mikroelektronikk.**

Semicorex tilbyr komponenter av høy kvalitet for substrater og epitaksiale wafere. Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com