Substrat vs. Epitaksi: Peranan Utama dalam Pembuatan Semikonduktor

I. Substrat Semikonduktor

Semikonduktorsubstratmembentuk asas peranti semikonduktor, menyediakan struktur kristal yang stabil di mana lapisan bahan yang diperlukan boleh tumbuh.Substratboleh menjadi monohablur, polihablur, atau amorfus, bergantung pada keperluan aplikasi. Pilihan daripadasubstratadalah penting untuk prestasi peranti semikonduktor.

(1) Jenis Substrat

Bergantung pada bahan, substrat semikonduktor biasa termasuk substrat berasaskan silikon, berasaskan nilam dan berasaskan kuarza.Substrat berasaskan silikondigunakan secara meluas kerana keberkesanan kos dan sifat mekanikal yang sangat baik.Substrat silikon monokristalin, yang terkenal dengan kualiti kristal yang tinggi dan doping seragam, digunakan secara meluas dalam litar bersepadu dan sel solar. Substrat nilam, dihargai kerana sifat fizikalnya yang unggul dan ketelusan yang tinggi, digunakan dalam pembuatan LED dan peranti optoelektronik lain. Substrat kuarza, dinilai untuk kestabilan haba dan kimianya, mencari aplikasi dalam peranti mewah.

(2)Fungsi Substrat

Substratterutamanya berfungsi dua fungsi dalam peranti semikonduktor: sokongan mekanikal dan pengaliran terma. Sebagai sokongan mekanikal, substrat memberikan kestabilan fizikal, mengekalkan bentuk dan integriti dimensi peranti. Selain itu, substrat memudahkan pelesapan haba yang dijana semasa operasi peranti, yang penting untuk pengurusan haba.

II. Epitaksi Semikonduktor

Epitaksimelibatkan pemendapan filem nipis dengan struktur kekisi yang sama dengan substrat menggunakan kaedah seperti Pemendapan Wap Kimia (CVD) atau Molecular Beam Epitaxy (MBE). Filem nipis ini umumnya mempunyai kualiti dan ketulenan kristal yang lebih tinggi, meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaanwafer epitaxialdalam pembuatan peranti elektronik.

(1)Jenis dan Aplikasi Epitaksi

Semikonduktorepitaksiteknologi, termasuk silikon dan silikon-germanium (SiGe) epitaksi, digunakan secara meluas dalam pembuatan litar bersepadu moden. Contohnya, menumbuhkan lapisan silikon intrinsik ketulenan lebih tinggi pada awafer silikonboleh meningkatkan kualiti wafer. Kawasan asas Transistor Bipolar Heterojunction (HBT) menggunakan epitaksi SiGe boleh meningkatkan kecekapan pelepasan dan keuntungan semasa, dengan itu meningkatkan kekerapan potong peranti. Kawasan sumber/longkang CMOS yang menggunakan epitaksi Si/SiGe terpilih boleh mengurangkan rintangan siri dan meningkatkan arus tepu. Epitaksi silikon tegang boleh memperkenalkan tegasan tegangan untuk meningkatkan mobiliti elektron, sekali gus meningkatkan kelajuan tindak balas peranti.

(2)Kelebihan Epitaksi

Kelebihan utama daripadaepitaksiterletak pada kawalan tepat ke atas proses pemendapan, membolehkan pelarasan ketebalan dan komposisi filem nipis untuk mencapai sifat bahan yang diingini.Wafer epitaxialmempamerkan kualiti dan ketulenan kristal yang unggul, meningkatkan prestasi, kebolehpercayaan dan jangka hayat peranti semikonduktor dengan ketara.

III. Perbezaan Antara Substrat dan Epitaksi

(1)Struktur Bahan

Substrat boleh mempunyai struktur monohablur atau polihablur, sedangkanepitaksimelibatkan mendepositkan filem nipis dengan struktur kekisi yang sama dengansubstrat. Ini mengakibatkanwafer epitaxialdengan struktur monohablur, menawarkan prestasi dan kebolehpercayaan yang lebih baik dalam pembuatan peranti elektronik.

(2)Kaedah Penyediaan

Penyediaansubstratlazimnya melibatkan kaedah fizikal atau kimia seperti pemejalan, pertumbuhan larutan atau pencairan. Berbeza,epitaksibergantung terutamanya pada teknik seperti Pemendapan Wap Kimia (CVD) atau Molecular Beam Epitaxy (MBE) untuk mendepositkan filem bahan pada substrat.

(3)Kawasan Permohonan

Substratdigunakan terutamanya sebagai bahan asas untuk transistor, litar bersepadu dan peranti semikonduktor lain.Wafer epitaxial, walau bagaimanapun, biasanya digunakan dalam fabrikasi peranti semikonduktor berprestasi tinggi dan bersepadu tinggi, seperti optoelektronik, laser dan pengesan foto, antara bidang teknologi termaju yang lain.

(4)Perbezaan Prestasi

Prestasi substrat bergantung pada struktur dan sifat bahannya; sebagai contoh,substrat monohablurmempamerkan kualiti dan konsistensi kristal yang tinggi.Wafer epitaxial, sebaliknya, memiliki kualiti dan ketulenan kristal yang lebih tinggi, yang membawa kepada prestasi unggul dan kebolehpercayaan dalam proses pembuatan semikonduktor.

IV. Kesimpulan

Secara ringkasnya, semikonduktorsubstratdanepitaksiberbeza dengan ketara dari segi struktur bahan, kaedah penyediaan dan kawasan aplikasi. Substrat berfungsi sebagai bahan asas untuk peranti semikonduktor, menyediakan sokongan mekanikal dan pengaliran terma.Epitaksimelibatkan penyimpanan filem nipis kristal berkualiti tinggi padasubstratuntuk meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaan peranti semikonduktor. Memahami perbezaan ini adalah penting untuk pemahaman yang lebih mendalam tentang teknologi semikonduktor dan mikroelektronik.**

Semicorex menawarkan komponen berkualiti tinggi untuk Substrat dan Wafer Epitaxial. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan butiran tambahan, sila jangan teragak-agak untuk menghubungi kami.

Hubungi # telefon +86-13567891907

E-mel: sales@semicorex.com