Substrat vs. Epitaksi: Nøgleroller i halvlederfremstilling

I. Halvledersubstrat

En halvledersubstratdanner grundlaget for halvlederenheder, hvilket giver en stabil krystallinsk struktur, hvorpå de nødvendige materialelag kan vokse.Underlagkan være monokrystallinsk, polykrystallinsk eller endda amorf, afhængigt af anvendelseskravene. Valget afsubstrater afgørende for ydeevnen af ​​halvlederenheder.

(1) Typer af underlag

Afhængigt af materialet omfatter almindelige halvledersubstrater siliciumbaserede, safirbaserede og kvartsbaserede substrater.Siliciumbaserede substraterer meget udbredt på grund af deres omkostningseffektivitet og fremragende mekaniske egenskaber.Monokrystallinske siliciumsubstrater, kendt for deres høje krystalkvalitet og ensartede doping, anvendes i vid udstrækning i integrerede kredsløb og solceller. Safirsubstrater, der er værdsat for deres overlegne fysiske egenskaber og høje gennemsigtighed, bruges til fremstilling af LED'er og andre optoelektroniske enheder. Kvartssubstrater, værdsat for deres termiske og kemiske stabilitet, finder anvendelse i avancerede enheder.

(2)Funktioner af substrater

Underlagprimært tjener to funktioner i halvlederenheder: mekanisk støtte og termisk ledning. Som mekaniske understøtninger giver substrater fysisk stabilitet, der opretholder enhedernes form og dimensionelle integritet. Derudover letter substrater bortledningen af ​​varme, der genereres under enhedens drift, hvilket er afgørende for termisk styring.

II. Halvlederepitaksi

Epitaksiinvolverer aflejring af en tynd film med samme gitterstruktur som substratet ved hjælp af metoder som Chemical Vapor Deposition (CVD) eller Molecular Beam Epitaxy (MBE). Denne tynde film besidder generelt højere krystalkvalitet og renhed, hvilket forbedrer ydeevnen og pålideligheden afepitaksiale wafersinden for fremstilling af elektronisk udstyr.

(1)Typer og anvendelser af epitaksi

Halvlederepitaksiteknologier, herunder silicium og silicium-germanium (SiGe) epitaksi, anvendes i vid udstrækning i moderne integreret kredsløbsfremstilling. For eksempel at dyrke et lag af højere renhed iboende silicium på ensilicium waferkan forbedre waferens kvalitet. Basisområdet for Heterojunction Bipolar Transistors (HBT'er), der bruger SiGe-epitaksi, kan forbedre emissionseffektiviteten og strømforstærkningen og derved øge enhedens afskæringsfrekvens. CMOS source/dræn-områder, der anvender selektiv Si/SiGe-epitaksi, kan reducere seriemodstanden og øge mætningsstrømmen. Anspændt siliciumepitaksi kan introducere trækspænding for at øge elektronmobiliteten og dermed forbedre enhedens responshastighed.

(2)Fordele ved epitaksi

Den primære fordel vedepitaksiligger i den præcise kontrol over aflejringsprocessen, hvilket giver mulighed for justering af tyndfilmens tykkelse og sammensætning for at opnå ønskede materialeegenskaber.Epitaksiale wafersudviser overlegen krystalkvalitet og renhed, hvilket væsentligt forbedrer ydeevnen, pålideligheden og levetiden for halvlederenheder.

III. Forskelle mellem substrat og epitaksi

(1)Materiale struktur

Substrater kan have monokrystallinske eller polykrystallinske strukturer, hvorimodepitaksiinvolverer aflejring af en tynd film med samme gitterstruktur somsubstrat. Dette resulterer iepitaksiale wafersmed monokrystallinske strukturer, der giver bedre ydeevne og pålidelighed ved fremstilling af elektroniske enheder.

(2)Fremstillingsmetoder

Udarbejdelsen afsubstratrinvolverer typisk fysiske eller kemiske metoder såsom størkning, opløsningsvækst eller smeltning. I modsætning,epitaksibaserer sig primært på teknikker som Chemical Vapor Deposition (CVD) eller Molecular Beam Epitaxy (MBE) til at afsætte materialefilm på substrater.

(3)Anvendelsesområder

Underlagbruges hovedsageligt som det grundlæggende materiale til transistorer, integrerede kredsløb og andre halvlederenheder.Epitaksiale wafers, er imidlertid almindeligt anvendt i fremstillingen af ​​højtydende og højt integrerede halvlederenheder, såsom optoelektronik, lasere og fotodetektorer, blandt andre avancerede teknologiske områder.

(4)Ydeevneforskelle

Ydeevnen af ​​substrater afhænger af deres struktur og materialeegenskaber; for eksempel,monokrystallinske substraterudviser høj krystalkvalitet og konsistens.Epitaksiale wafers, på den anden side har højere krystalkvalitet og renhed, hvilket fører til overlegen ydeevne og pålidelighed i halvlederfremstillingsprocessen.

IV. Konklusion

Sammenfattende, halvledersubstratrogepitaksiadskiller sig væsentligt med hensyn til materialestruktur, forberedelsesmetoder og anvendelsesområder. Substrater tjener som det grundlæggende materiale til halvlederenheder, der giver mekanisk støtte og termisk ledning.Epitaksiinvolverer afsætning af højkvalitets krystallinske tynde film påsubstratrat forbedre ydeevnen og pålideligheden af ​​halvlederenheder. At forstå disse forskelle er afgørende for en dybere forståelse af halvlederteknologi og mikroelektronik.**

Semicorex tilbyder komponenter af høj kvalitet til substrater og epitaksiale wafers. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com