Субстрат срещу епитаксия: Ключови роли в производството на полупроводници

I. Полупроводникова подложка

Полупроводниксубстратформира основата на полупроводникови устройства, осигурявайки стабилна кристална структура, върху която могат да растат необходимите слоеве на материала.Субстратиможе да бъде монокристален, поликристален или дори аморфен, в зависимост от изискванията на приложението. Изборът насубстрате от решаващо значение за работата на полупроводниковите устройства.

(1) Видове субстрати

В зависимост от материала обикновените полупроводникови субстрати включват субстрати на основата на силиций, сапфир и кварц.Субстрати на основата на силицийса широко използвани поради тяхната рентабилност и отлични механични свойства.Монокристални силициеви субстрати, известни с високото си кристално качество и равномерно допиране, се използват широко в интегрални схеми и слънчеви клетки. Сапфирените субстрати, оценени заради своите превъзходни физически свойства и висока прозрачност, се използват в производството на светодиоди и други оптоелектронни устройства. Кварцовите субстрати, ценени заради тяхната термична и химическа стабилност, намират приложение в устройства от висок клас.

(2)Функции на субстратите

Субстратиосновно изпълняват две функции в полупроводниковите устройства: механична опора и топлопроводимост. Като механични опори, субстратите осигуряват физическа стабилност, поддържайки формата и целостта на размерите на устройствата. Освен това субстратите улесняват разсейването на топлината, генерирана по време на работа на устройството, което е от решаващо значение за управлението на топлината.

II. Полупроводникова епитаксия

Епитаксиявключва отлагането на тънък филм със същата решетъчна структура като субстрата, като се използват методи като химическо отлагане на пари (CVD) или молекулярно-лъчева епитаксия (MBE). Този тънък филм обикновено притежава по-високо кристално качество и чистота, подобрявайки производителността и надеждността наепитаксиални пластинив производството на електронни устройства.

(1)Видове и приложения на епитаксия

полупроводникепитаксиятехнологии, включително силициева и силициево-германиева (SiGe) епитаксия, се прилагат широко в съвременното производство на интегрални схеми. Например, отглеждането на слой от присъщ силиций с по-висока чистота върху aсиликонова пластинаможе да подобри качеството на вафлата. Базовата област на Heterojunction Bipolar Transistors (HBTs), използваща SiGe епитаксия, може да подобри ефективността на емисиите и усилването на тока, като по този начин увеличи граничната честота на устройството. CMOS областите източник/дрейн, използващи селективна Si/SiGe епитаксия, могат да намалят серийното съпротивление и да увеличат тока на насищане. Напрегнатата силиконова епитаксия може да въведе напрежение на опън, за да увеличи мобилността на електроните, като по този начин подобри скоростта на реакция на устройството.

(2)Предимства на епитаксия

Основното предимство наепитаксиясе крие в прецизния контрол върху процеса на отлагане, което позволява регулиране на дебелината и състава на тънкия филм, за да се постигнат желаните свойства на материала.Епитаксиални пластинипоказват превъзходно кристално качество и чистота, като значително подобряват производителността, надеждността и продължителността на живота на полупроводниковите устройства.

III. Разлики между субстрат и епитаксия

(1)Материална структура

Субстратите могат да имат монокристални или поликристални структури, докатоепитаксиявключва отлагане на тънък филм със същата решетъчна структура катосубстрат. Това води доепитаксиални пластинис монокристални структури, предлагащи по-добра производителност и надеждност при производството на електронни устройства.

(2)Методи на приготвяне

Подготовката насубстратиобикновено включва физични или химични методи като втвърдяване, растеж на разтвора или топене. За разлика,епитаксияосновно разчита на техники като химическо отлагане на пари (CVD) или молекулярно-лъчева епитаксия (MBE) за отлагане на материални филми върху субстрати.

(3)Области на приложение

Субстратисе използват главно като основен материал за транзистори, интегрални схеми и други полупроводникови устройства.Епитаксиални пластини, обаче, обикновено се използват при производството на високопроизводителни и силно интегрирани полупроводникови устройства, като оптоелектроника, лазери и фотодетектори, наред с други напреднали технологични области.

(4)Разлики в производителността

Ефективността на субстратите зависи от тяхната структура и свойства на материала; например,монокристални субстратипоказват високо кристално качество и консистенция.Епитаксиални пластини, от друга страна, притежават по-високо кристално качество и чистота, което води до превъзходна производителност и надеждност в процеса на производство на полупроводници.

IV. Заключение

Накратко, полупроводниксубстратииепитаксиясе различават значително по отношение на структурата на материала, методите на приготвяне и областите на приложение. Субстратите служат като основен материал за полупроводникови устройства, осигурявайки механична опора и топлопроводимост.Епитаксиявключва отлагане на висококачествени кристални тънки филми върхусубстратиза подобряване на производителността и надеждността на полупроводниковите устройства. Разбирането на тези разлики е от решаващо значение за по-задълбочено разбиране на полупроводниковата технология и микроелектрониката.**

Semicorex предлага висококачествени компоненти за субстрати и епитаксиални пластини. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com