шпаргалка

2.1. Эпитаксия

[ Назад ]

Эпитаксия - процесс наращивания на кристаллической подложке атомов,

упо¬рядоченных в монокристаллическую структуру, с тем чтобы структура

нара¬щиваемой пленки полностью повторяла кристаллическую ориентацию подложки.

Если подложка и наращиваемая пленка состоят из одного вещества, то процесс

называют автоэпитаксиальным, если из различных веществ, то гетероэпитаксиальным.

Основное достоинство техники эпитаксии - получение чрезвычайно чис¬тых пленок

при сохранении возможности регулирования уровня легирования. Леги¬рующая примесь

может быть как n-, так и p-типа независимо от типа подложки.

Схема установки для газовой эпитак¬сии показана на рис. 2.12.

Газообразный водород с примесью SiCl контролируемой концентрации про¬пускается

через реактор, в котором на графитовом основании расположены кремниевые

пластины. Индукционным нагревом с помощью высокочастотных катушек графит

прогревается до высокой температуры (>1000 °С). Эта температура необходима для

обеспечения правильной ориентации осаждаемых атомов в решет¬ке и получения

монокристаллической пленки.

В основе процесса лежит реакция SiCl + 2Н2 = Si (твердый) + 4НСl.







Рис. 2.12. Схема установки для газовой эпитаксии



Для получения эпитаксиального слоя п-типа используются жидкие (РС1, РВг3) или

газообразные (РН3) легирующие ве¬щества, содержащие фосфор или другие элементы

этой группы. Слой р-типа полу¬чают в результате легирования кремния бором или

его соединениями.

К газовой эпитаксии относится также конденсация на подложке разреженных паров

вещества. Этот способ называется еще вакуумной, или молекулярно-лучевой,

эпитаксией. Кремний испаряется из жидкой или твердой фазы и конденсиру¬ется на

нагретую до заданной температу¬ры монокристаллическую подложку. Ато¬мы кремния

вследствие высокой темпера¬туры диффундируют в ее поверхность в те места

решетки, где минимум свободной энергии. Таким образом образуется эпитаксиальный

слой. В промышленности применяют од¬нокамерные и двухкамерные установки

молекулярно-лучевой эпитаксии. Послед¬няя проводится в сверхвысоком вакууме (10-

10...10-11 Па) и основана на взаимо¬действии нескольких молекулярных пуч¬ков с

нагретой монокристаллической под¬ложкой. Этот процесс иллюстрируется на рис.

2.13.

Каждый нагреватель содержит ти¬гель, являющийся источником одного из составных

элементов пленки.

Температура каждого нагревателя выбирается таким образом, чтобы давле¬ние паров

испаряемых материалов было достаточным для формирования соответ¬ствующих

молекулярных пучков. Нагре¬ватели располагаются так, чтобы макси¬мумы

распределений интенсивности от¬дельных пучков пересекались на подлож-





Рис. 2.13. Система источников-нагревателей для молекулярно-лучевой эпитаксии

КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |