Substrat monocristalin - enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 3

Un substrat de cristal unic

Baza acestei metode este depunerea de material din soluția răcită pe un substrat monocristalin. Preparat pentru soluția de depunere este adusă în contact cu substratul, fie prin înclinarea cuptorului cu soluția sau prin imersarea substratului în soluție în cuptor vertical. Soluția a fost încălzită la temperatura dorită, saturată cu substanță destinată depunerilor și apoi răcită (în contact cu substratul) la o rată și pentru o perioadă de timp necesară pentru a obține grosimea stratului dorit. În condiții optime, modelul de depunere este o continuare a structurii stratului de substrat singur cristal în creștere. Substraturile structurii este semnificativ diferită de cristal unic, este dificil să crească straturi chiar policristaline. [31]







În epitaxia în stare solidă, faza celui de-al doilea strat, care este în contact cu substratul cu un singur cristal, se recristalizează. și creșterea orientată pe suprafața substratului ca urmare a proceselor de difuzie. Procesele de difuzie în faza solidă continuă încet și necesită tratament termic al structurii. Pentru stocarea structurilor instrumentale situate în substrat se utilizează un tratament termic impuls. [33]

Tehnologia epitaxială face posibilă formarea de straturi de siliciu monocristal, practic de orice grosime, pe substraturi cu un singur cristal din același sau alt material semiconductor, izolant sau metalic. [34]

Metodele existente de preparare a filmelor cu un singur cristal prin depunere de vapori în vid (evaporare pe un substrat monocristalin. Placari pe substraturi amorfe prin sistem și alte măști fixe și mobile) nu sunt eficiente în producția de serie sau din cauza costului ridicat al substraturilor, fie din cauza productivității scăzute proces. Mai mult, există dificultăți legate de necesitatea unei încălziri puternice a substratului în timpul procesului de depunere (pentru a atinge o mobilitate ridicată a atomilor pe suprafața substratului) și complexitatea administrării dozate strict cantități de impurități datorate fenomenelor de fracționare și de segregare. [35]







Scopul procesului de epitaxie este aplicarea unui strat subțire de semiconductor cu un singur cristal la suprafața unui substrat cu un singur cristal. Stratul epitaxial și substratul sunt adesea alcătuite din materiale diferite, ale căror laturi permanente nu coincid în totalitate, prin urmare apar defecte la interfață datorită neconcordanței grătarelor. Din acest motiv, straturile epitaxiale subțiri sunt dificil de obținut cu o monocristalinitate bună. [36]

Este important de menționat că, în procesul de difuzie a uneia sau a altei impurități într-un substrat cu un singur cristal, pot apărea defecte structurale noi. [37]

Dacă componentele active și pasive sunt formate într-un cip semiconductor prin difuzie într-un substrat de cristal unic. atunci există problema decuplării electrice a componentelor una de cealaltă. Izolarea se realizează utilizând joncțiuni de difuzie pn, care formează diode conectate în spate. [38]

Un catalizator sub forma unui film epitaxial obținut prin pulverizarea unui metal pe un substrat monocristalic planar sau plan paralel. este necesar să se miște după pulverizare într-o cameră de reacție separată, deoarece este imposibil să se precipită metalul evaporat numai pe un singur substrat de cristal. În aceste lucrări depinde mult de arta experimentatorului. [40]

După începerea răcirii soluției saturate - topirea concentrației de Coo în contact cu substratul cu un singur cristal. devine suprasaturat. Atunci când suprasaturația este suficientă pentru nuclearea și creșterea eterogenă a stratului, concentrația de echilibru a substanței dizolvate se stabilește numai în stratul soluției-topitura de grosime A înainte de frontul de cristalizare. Datorită diferenței de concentrație, are loc un flux de difuzie al substanței cristalizabile în interfață. [41]

Pentru metale, epitaxia poate fi observată atunci când un fascicul de atomi metalici cade pe suprafața unui substrat de cristal unic. cum ar fi, de exemplu, sarea de rocă, mica sau orice alt metal. Dacă temperatura este suficient de mare, atomii de pe suprafață sunt mobili și agregați, formând nuclei de cristal. În condiții favorabile, acești embrioni pot fi orientați unul față de celălalt și în raport cu substratul. Orientarea nu poate fi ideală, iar coordonarea poate fi doar într-un anumit grad. Pe măsură ce precipitațiile continuă, embrionii cresc în dimensiune, luând forma cristalitelor tridimensionale separate, care se combină în mod inevitabil pentru a forma un film cu un singur cristal. [42]

În al treilea rând, este temperatura epitaxiei, deasupra căreia se observă o creștere epitaxială a precipitatului pe un substrat de cristal unic. S-a arătat deja [5-8] că temperatura epitaxiei este legată de temperatura de tranziție. [44]

Pentru fabricarea heterojuncțiilor, se utilizează de obicei o metodă de creștere epitaxială a unui strat de cristal unic dintr-un material pe un substrat de cristal unic sau un strat epitaxial dintr-un alt material. [45]

Pagini: 1 2 3 4

Distribuiți acest link:






Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: