Substraatti vs. epitaksi: avainroolit puolijohteiden valmistuksessa

I. Puolijohdesubstraatti

Puolijohdesubstraattimuodostaa puolijohdelaitteiden perustan ja tarjoaa vakaan kiderakenteen, jolle tarvittavat materiaalikerrokset voivat kasvaa.Substraatitvoi olla yksikiteinen, monikiteinen tai jopa amorfinen, riippuen sovelluksen vaatimuksista. Valintasubstraattion ratkaisevan tärkeä puolijohdelaitteiden suorituskyvyn kannalta.

(1) Substraattityypit

Materiaalista riippuen yleisiä puolijohdesubstraatteja ovat piipohjaiset, safiiripohjaiset ja kvartsipohjaiset substraatit.Piipohjaiset alustatNiitä käytetään laajalti kustannustehokkuutensa ja erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa vuoksi.Yksikiteiset piisubstraatit, jotka tunnetaan korkeasta kidelaadustaan ​​ja yhtenäisestä dopingistaan, käytetään laajasti integroiduissa piireissä ja aurinkokennoissa. Safiirisubstraatteja, joita arvostetaan erinomaisista fysikaalisista ominaisuuksistaan ​​ja korkeasta läpinäkyvyydestä, käytetään LEDien ja muiden optoelektronisten laitteiden valmistuksessa. Kvartsisubstraatteja, jotka on arvostettu niiden lämpö- ja kemiallisesta stabiilisuudesta, löytyy käyttökohteita huippuluokan laitteissa.

(2)Substraattien toiminnot

Substraatitensisijaisesti palvelevat kahta tehtävää puolijohdelaitteessa: mekaanista tukea ja lämmönjohtavuutta. Mekaanisina tukina substraatit tarjoavat fyysistä vakautta säilyttäen laitteiden muodon ja mittojen eheyden. Lisäksi substraatit helpottavat laitteen toiminnan aikana syntyneen lämmön poistumista, mikä on ratkaisevan tärkeää lämmönhallinnan kannalta.

II. Puolijohdeepitaksi

Epitaksiasisältää ohuen kalvon, jolla on sama hilarakenne kuin substraatilla, kerrostamisen käyttämällä sellaisia ​​menetelmiä kuin kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) tai molekyylisuihkuepitaksi (MBE). Tällä ohuella kalvolla on yleensä korkeampi kidelaatu ja puhtaus, mikä parantaa sen suorituskykyä ja luotettavuuttaepitaksiaaliset kiekotelektroniikkalaitteiden valmistuksessa.

(1)Epitaksian tyypit ja sovellukset

Puolijohdeepitaksiatekniikoita, mukaan lukien pii ja pii-germanium (SiGe) -epitaksi, käytetään laajasti nykyaikaisessa integroitujen piirien valmistuksessa. Esimerkiksi kasvatetaan kerros korkeamman puhtausasteen luontaista piitä apiikiekkovoi parantaa kiekon laatua. SiGe-epitaksia käyttävien Heterojunction Bipolar Transistorien (HBT) perusalue voi parantaa säteilytehokkuutta ja virran vahvistusta, mikä lisää laitteen rajataajuutta. Selektiivistä Si/SiGe-epitaksia käyttävät CMOS-lähde-/-vuotoalueet voivat vähentää sarjaresistanssia ja lisätä kyllästysvirtaa. Jännittynyt piin epitaksi voi aiheuttaa vetojännitystä elektronien liikkuvuuden lisäämiseksi, mikä parantaa laitteen vastenopeutta.

(2)Epitaksian edut

Ensisijainen etuepitaksiaperustuu saostusprosessin tarkaan hallintaan, mikä mahdollistaa ohuen kalvon paksuuden ja koostumuksen säätämisen haluttujen materiaaliominaisuuksien saavuttamiseksi.Epitaksiaaliset kiekotNe osoittavat erinomaista kiteiden laatua ja puhtautta, mikä parantaa merkittävästi puolijohdelaitteiden suorituskykyä, luotettavuutta ja käyttöikää.

III. Erot substraatin ja epitaksian välillä

(1)Materiaalin rakenne

Substraateilla voi olla yksikiteisiä tai monikiteisiä rakenteita, kun taasepitaksiasisältää ohuen kalvon kerrostamisen, jolla on sama hilarakenne kuinsubstraatti. Tämä johtaaepitaksiaaliset kiekotmonokiteisillä rakenteilla, jotka tarjoavat paremman suorituskyvyn ja luotettavuuden elektroniikkalaitteiden valmistuksessa.

(2)Valmistusmenetelmät

Valmistelusubstraatittyypillisesti fysikaalisia tai kemiallisia menetelmiä, kuten kiinteytymistä, liuoskasvatusta tai sulatusta. Verrattuna,epitaksiaperustuu ensisijaisesti tekniikoihin, kuten Chemical Vapor Deposition (CVD) tai Molecular Beam Epitaxy (MBE) materiaalikalvojen kerrostamiseksi substraateille.

(3)Sovellusalueet

Substraatitkäytetään pääasiassa transistorien, integroitujen piirien ja muiden puolijohdelaitteiden perustana.Epitaksiaaliset kiekotNiitä käytetään kuitenkin yleisesti korkean suorituskyvyn ja erittäin integroitujen puolijohdelaitteiden, kuten optoelektroniikan, lasereiden ja valoilmaisimien, valmistuksessa muiden kehittyneiden teknologia-alojen joukossa.

(4)Suorituskykyerot

Substraattien suorituskyky riippuu niiden rakenteesta ja materiaaliominaisuuksista; esimerkiksi,yksikiteiset substraatitniillä on korkea kristallilaatu ja konsistenssi.Epitaksiaaliset kiekottoisaalta niillä on korkeampi kiteiden laatu ja puhtaus, mikä johtaa erinomaiseen suorituskykyyn ja luotettavuuteen puolijohteiden valmistusprosessissa.

IV. Johtopäätös

Yhteenvetona puolijohdesubstraatitjaepitaksiaeroavat merkittävästi materiaalirakenteen, valmistusmenetelmien ja käyttöalueiden suhteen. Substraatit toimivat puolijohdelaitteiden perustana ja tarjoavat mekaanista tukea ja lämmönjohtavuutta.Epitaksiasisältää korkealaatuisten kiteisten ohuiden kalvojen kerrostamisensubstraatitparantaa puolijohdelaitteiden suorituskykyä ja luotettavuutta. Näiden erojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää puolijohdeteknologian ja mikroelektroniikan syvemmälle ymmärtämiselle.**

Semicorex tarjoaa korkealaatuisia komponentteja substraateille ja epitaksiaalisille kiekkoille. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com