Подложка против эпитаксии: ключевые роли в производстве полупроводников

I. Полупроводниковая подложка

Полупроводниксубстратформирует основу полупроводниковых устройств, обеспечивая стабильную кристаллическую структуру, на которой могут расти необходимые слои материала.Субстратыможет быть монокристаллическим, поликристаллическим или даже аморфным, в зависимости от требований применения. Выборсубстратимеет решающее значение для работы полупроводниковых приборов.

(1) Типы субстратов

В зависимости от материала распространенные полупроводниковые подложки включают подложки на основе кремния, сапфира и кварца.Подложки на основе кремнияШироко используются благодаря своей экономичности и превосходным механическим свойствам.Подложки монокристаллического кремния, известные своим высоким качеством кристаллов и равномерным легированием, широко используются в интегральных схемах и солнечных элементах. Сапфировые подложки, ценимые за свои превосходные физические свойства и высокую прозрачность, используются при производстве светодиодов и других оптоэлектронных устройств. Кварцевые подложки, ценимые за свою термическую и химическую стабильность, находят применение в устройствах высокого класса.

(2)Функции субстратов

Субстратыв полупроводниковых устройствах в основном выполняют две функции: механическую опору и теплопроводность. В качестве механических опор подложки обеспечивают физическую стабильность, сохраняя форму и целостность размеров устройств. Кроме того, подложки способствуют рассеиванию тепла, выделяемого во время работы устройства, что имеет решающее значение для управления температурным режимом.

II. Полупроводниковая эпитаксия

Эпитаксиявключает осаждение тонкой пленки с той же структурой решетки, что и подложка, с использованием таких методов, как химическое осаждение из паровой фазы (CVD) или молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE). Эта тонкая пленка обычно обладает более высоким качеством кристаллов и чистотой, что повышает производительность и надежностьэпитаксиальные пластиныв производстве электронных устройств.

(1)Виды и применение эпитаксии

Полупроводникэпитаксиятехнологии, в том числе кремниевая и кремний-германиевая (SiGe) эпитаксия, широко применяются в современном производстве интегральных схем. Например, выращивание слоя собственного кремния более высокой чистоты накремниевая пластинаможет улучшить качество пластины. Базовая область биполярных транзисторов с гетеропереходом (HBT), в которых используется эпитаксия SiGe, может повысить эффективность излучения и коэффициент усиления по току, тем самым увеличивая частоту среза устройства. Области истока/стока КМОП, в которых используется селективная эпитаксия Si/SiGe, могут снизить последовательное сопротивление и увеличить ток насыщения. Эпитаксия деформированного кремния может создавать растягивающее напряжение, повышая подвижность электронов, тем самым улучшая скорость отклика устройства.

(2)Преимущества эпитаксии

Основное преимуществоэпитаксиязаключается в точном контроле над процессом осаждения, позволяющем регулировать толщину и состав тонкой пленки для достижения желаемых свойств материала.Эпитаксиальные пластиныдемонстрируют превосходное качество и чистоту кристаллов, что значительно повышает производительность, надежность и срок службы полупроводниковых устройств.

III. Различия между подложкой и эпитаксией

(1)Структура материала

Подложки могут иметь монокристаллическую или поликристаллическую структуру, тогда какэпитаксияпредполагает нанесение тонкой пленки с той же решетчатой ​​структурой, что исубстрат. Это приводит кэпитаксиальные пластиныс монокристаллической структурой, обеспечивающей лучшую производительность и надежность при производстве электронных устройств.

(2)Методы приготовления

Подготовкасубстратыобычно включает физические или химические методы, такие как затвердевание, рост раствора или плавление. В отличие,эпитаксияв первую очередь полагается на такие методы, как химическое осаждение из паровой фазы (CVD) или молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE), для нанесения пленок материала на подложки.

(3)Области применения

СубстратыВ основном используются в качестве основного материала для транзисторов, интегральных схем и других полупроводниковых устройств.Эпитаксиальные пластиныОднако они обычно используются при производстве высокопроизводительных и высокоинтегрированных полупроводниковых устройств, таких как оптоэлектроника, лазеры и фотодетекторы, а также в других передовых технологических областях.

(4)Различия в производительности

Характеристики подложек зависят от их структуры и свойств материала; например,монокристаллические подложкидемонстрируют высокое качество и стабильность кристаллов.Эпитаксиальные пластиныС другой стороны, они обладают более высоким качеством кристаллов и чистотой, что приводит к превосходным характеристикам и надежности в процессе производства полупроводников.

IV. Заключение

Короче говоря, полупроводниксубстратыиэпитаксиясущественно различаются по структуре материала, способам получения и областям применения. Подложки служат основным материалом для полупроводниковых устройств, обеспечивая механическую поддержку и теплопроводность.Эпитаксияпредполагает нанесение высококачественных кристаллических тонких пленок насубстратыдля повышения производительности и надежности полупроводниковых приборов. Понимание этих различий имеет решающее значение для более глубокого понимания полупроводниковых технологий и микроэлектроники.**

Semicorex предлагает высококачественные компоненты для подложек и эпитаксиальных пластин. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com