由于新生单晶层按衬底晶相延伸生长,从而被称之为外延层(厚度通常为几微米,以硅为例:硅外延生长其意义是在具有一定晶向的硅单晶衬底上生长一层具有和衬底相同晶向的电阻率与厚度不同的晶格结构完整性好的晶体),而长了外延层的衬底称为外延片(外延片=外延层+衬底)。器件制作在外延层上为正外延,若器件制作在衬底上...
为什么需要外延层 外延生长(Epitaxy growth)就是在单晶基板(衬底)上长上一层单晶膜(单晶层),这层单晶膜称为外延层(epilayer)。此基板经常但不一定与外延层有相同材质及组成。外延层与基板是相同材质时称为同质外延生长(homoepitaxial growth),外延层与基板是不同材质时称...
epi外延层,也被称为外延工艺(Epi工艺),是一种在半导体制造过程中非常重要的技术。它是将外延层沉积到半导体晶片的表面,以创造出更多的材料性质和特征,从而获得更高的电性能力和加工能力。外延层可以是同质外延层(如Si/Si),也可以是异质外延层(如SiGe/Si或SiC/Si等)。...
外延层的晶体缺陷主要包括点、线、面等缺陷,大部分为SiC衬底的缺陷扩散到外延层。 图1. SiC缺陷分类以及对材料性能和基于SiC功率器件性能的影响 在外延生长过程中,也会产生外延层的表面形貌缺陷,最常见的有:掉落颗粒物(Downfall)、胡萝卜缺陷(Carrot defect)、三角形缺陷(Triangular ...
不可避免地会形成各种缺陷,影响SiC功率器件性能与可靠性。外延层的缺陷种类非常多,形成机制也很复杂,总体上可以分成两大类:结晶缺陷和表面形貌缺陷。外延层的结晶缺陷主要包括点、线、面等缺陷,大部分为衬底的缺陷扩散到外延层。表1列出了常见的结晶缺陷的种类、形成原因和检测方法[1]。
在器件制作时，若制作在外延层上，则为正外延；若制作在衬底上，则称为反外延，此时外延层仅起支撑作用。外延生长的方法 分子束外延（MBE）：这是一种在超高真空环境下进行的半导体外延生长技术。在此过程中，源材料以原子或分子束的形式被蒸发，并随后沉积在晶体衬底上。MBE技术以其极高的精确度和可控性著称，...
外延层是在SiC衬底上生长的一层单晶薄膜，其晶相与衬底相同，且满足特定要求。在器件制作过程中，外延层扮演着至关重要的角色。当器件制作在外延层上时，外延层主要起到支撑和调控器件性能的作用。而若器件制作在衬底上，则外延层主要起到支撑和保护衬底的作用。外延层的厚度控制 外延层的厚度根据器件的耐压需求进行...
外延层技术正是在这种需求下应运而生。通过在特定的晶体衬底上生长一层与衬底晶格结构相匹配的外延层，可以实现不同材料之间的无缝连接，形成异质结构。这种异质结构在光电器件和微电子器件中尤为重要，它不仅能够提升器件的性能，还能拓展器件的应用领域。### 控制晶格缺陷：提升材料质量半导体材料的晶体结构中存在各种...
外延层工艺可以实现不同材料和结构的组合,从而在一个器件中实现不同功能的集成,如LED和激光二合一器件、甚至功率器件和光电器件的集成。 4.提高器件的性能 通过对半导体器件的埋层和外延层处理,可以提高器件的性能,比如提高器件的效率、功率、速度、可靠性等。 三、结论 总之,埋层和外延层是半导体器件中非...
外延层的核心价值在于突破材料本身的物理极限。以最常见的硅衬底为例,虽然高纯度硅片已具备良好半导体特性,但通过气相外延生长技术,能在硅表面生成晶格结构更完美的外延硅层。这种看似简单的材料叠加,实际上将载流子迁移率提升30%以上,相当于给电子修建了高速公路。在5G通信芯片中,这种优化直接关系到信号传输速度与能耗水...