에피 택시에 대한 소개

케리 테일러-스미스,B.Sc.(우등)2 월 14 2019

에피 택시는 천연 또는 인공 결정이 결정질 기질에서 자라는 결정학에서 중요한 기술이며,밑에있는 기질은 종자 결정으로 작용하고 그 위에 자라는 결정의 방향을 결정합니다.

에피택시란?

그리스 에피에서 파생 된,위의 의미,택시,정렬 된 방식으로,프로세스는 기판과 동일하거나 상이한 화학적 조성 및 구조를 가질 수있는 하나 또는 여러 개의 결정 성 박막의 형성을 초래한다. 증착된 필름은 기판 결정에 대하여 하나 이상의 결정학적 배향으로 잠기고,결과적인 에피 택셜 필름 또는 층은 기저 층에 대하여 특정 레지스트리 또는 위치를 갖는다.

이 공정은 나노기술과 상업적으로 중요한 반도체 제조 분야에서 사용되고 있으며,사실 에피택시는 많은 반도체 재료에서 고품질의 결정 성장을 위한 유일한 저렴한 방법입니다. 대부분의 박막 응용 분야(하드 또는 소프트 코팅 또는 광학 코팅)의 경우 중요성이 거의 없지만 반도체 재료의 성장이 컴퓨터 비디오 디스플레이 및 통신 응용 분야와 같은 전자 및 광자 장치에서 층과 양자 우물을 형성하는 반도체 박막 기술에서 중요합니다. 대부분의 기술적 응용 분야에서,증착된 물질이 기판 결정 구조에 대해 하나의 잘 정의된 배향을 갖는 결정질 필름을 형성하고자 하는 욕구가 있다.

에피택시의 종류

에피택시의 종류가 다양하다:

• 호모피택시-이것은 하나의 재료로 수행되므로 기판과 박막은 동일하며 종종 실리콘에 실리콘이 있습니다. 이것은 종종 기판보다 순수한 필름을 성장시키는 데 사용되며,이는 독립적으로 도핑 될 수 있습니다.
• 헤테로에피택시-이것은 다른 재료로 수행되며 사파이어 위의 실리콘 또는 육각형 질화 붕소의 그래 핀과 같이 결정을 얻을 수없는 재료의 필름을 성장시키는 데 자주 사용됩니다. 이 방법은 광전자 구조 및 밴드 갭 엔지니어링 장치를 허용합니다.
• 헤테로포택시-이 방법은 성장이 2 차원 성장에 한정되지 않고,기판이 박막 재료와 구조상 유사하다는 점을 제외하고는 헤테로에피택시와 유사하다.
• 펜데오-에피택시-이 공정에서,헤테로에피택셜 필름은 수직 및 측면으로 동시에 성장한다. 그것은 실리콘 근거한 제조공정에서 사용되고 갈륨 비소와 같은 합성 반도체를 위해 특히 중요합니다.

헤테로에피택시는 종종 금속-반도체 성장에 사용된다;많은 금속-반도체 구조가 접촉 응용에 사용되고 에피 택셜 성장은 접합부를 통한 증가 된 전자 이동을 허용한다. 그러나,그것에 다른 기판 위에 결정의 레이어를 성장 하려고 문제를 제시할 수 있습니다; 일치하는 격자는 결함을 최소화하고 전자 이동성을 높이는 데 중요하지만 프로세스는 타의 추종을 불허하는 격자로 이어질 수 있습니다. 이 불일치는 긴장되거나 이완 된 성장을 유발하여 계면 결함을 유발할 수 있으며’정상’으로 간주되는 것에서 벗어나 필름의 전자,광학,열 및 기계적 특성의 변화로 이어질 수 있습니다.

박막 재료의 에피 택셜 성장과 그 응용

박막 재료의 에피 택셜 성장은 전자,광전자 및 자기 광학 분야에서 수많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 성장은 여러 가지 방법으로 발생할 수 있으며,가장 일반적인 것은 증기 상 에피 택시입니다(화학 기상 증착의 변형),기판에 증착을위한 원자는 증기에서 나오고 성장은 기체/고체 계면에서 발생합니다. 고체 상 에피 택시는 기판에 얇은 비결정 성 필름을 침착시킨 다음 가열하여 결정질 층을 형성하는 반면,액체 상 에피 택시는 액체 공급원으로부터 자란 층을 본다.

후자는 장치 품질 층을 생산하는 데 훨씬 저렴하고 쉬운 경로이지만 금속 유기 화학 기상 증착 및 분자 빔 에피 택시가 사용되고 있습니다. 초기 비용은 비싸지 만 다목적이며 원자 층 제어로 다층 구조를 쉽게 생성 할 수 있으며,이는 성장한 다층에서 장치 구조를 생산하는 데 필요한 나노 공학의 기본입니다.

참고 문헌 및 추가 읽기

• 에피택시란?
• 에피택시
• 에피택시 결정 성장: 방법 및 재료
• 에피 택시
• 에피 택시|결정학

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글

케리 테일러-스미스

케리는 2016 년부터 과학 및 건강 관련 과목을 전문으로 프리랜서 작가,편집자 및 교정자였습니다. 그녀는 목욕 대학에서 자연 과학 학위를 가지고 있으며,영국에 본사를두고있다.

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