ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಎಂದರೇನು?

ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿಚಯವಿಲ್ಲಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿವಿವಿಧ ಚಿಪ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ, SiC ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ, GaN ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ, ಇತ್ಯಾದಿ

ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಎಂದರೇನು?
Epitaxy ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಂಗ್ಲಿಷ್‌ನಲ್ಲಿ "Epitaxy" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪದವು ಗ್ರೀಕ್ ಪದಗಳಾದ "ಎಪಿ" (ಅಂದರೆ "ಮೇಲಿನ") ಮತ್ತು "ಟ್ಯಾಕ್ಸಿಗಳು" (ಅಂದರೆ "ವ್ಯವಸ್ಥೆ") ನಿಂದ ಬಂದಿದೆ. ಹೆಸರೇ ಸೂಚಿಸುವಂತೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಅಂದವಾಗಿ ಜೋಡಿಸುವುದು ಎಂದರ್ಥ. ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತೆಳುವಾದ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಪದರವನ್ನು ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವುದು. ಈ ಹೊಸದಾಗಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಿದ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಪದರವನ್ನು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಲೇಯರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಿವೆ: ಹೋಮೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್. ಹೋಮೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಒಂದೇ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬೆಳೆಯುವುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರವು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೆಟೆರೊಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತೊಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಾಗಿ ಬೆಳೆದ ಸ್ಫಟಿಕ ಪದರ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ರಚನೆಯು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು. ಏಕ ಹರಳುಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಎಂದರೇನು?
ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಂಬ ಪದಗಳನ್ನು ನಾವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೇಳುತ್ತೇವೆ. ಕೆಲವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಏಕ ಹರಳುಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಎಂದು ಏಕೆ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ?

ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ: ಜಾಲರಿ ಜೋಡಣೆಯು ನಿರಂತರ ಮತ್ತು ಬದಲಾಗದೆ, ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳಿಲ್ಲದೆ, ಅಂದರೆ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ಜಾಲರಿಯಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್: ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಅನೇಕ ಸಣ್ಣ ಧಾನ್ಯಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚವು ಏಕ ಹರಳುಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ?
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಶುದ್ಧ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರವನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುಧಾರಿತ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, SiC ಮತ್ತು GaN ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಶಕ್ತಿ ನಿರ್ವಹಣೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿಶಾಲ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಇತರ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ, ಅರೆವಾಹಕ-ಆಧಾರಿತ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬಿಟ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಇತ್ಯಾದಿ.

ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿಧಾನಗಳು?

ಮೂರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಅರೆವಾಹಕ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ವಿಧಾನಗಳು:

ಆಣ್ವಿಕ ಕಿರಣದ ಎಪಿಟ್ಯಾಕ್ಸಿ (MBE): ಆಣ್ವಿಕ ಕಿರಣದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ) ಒಂದು ಅರೆವಾಹಕ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ವಾತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಮೂಲ ವಸ್ತುವು ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಆಣ್ವಿಕ ಕಿರಣಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸ್ಫಟಿಕದ ತಲಾಧಾರದಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. MBE ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ಅರೆವಾಹಕ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಿದ ವಸ್ತುವಿನ ದಪ್ಪವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.

ಮೆಟಲ್ ಸಾವಯವ CVD (MOCVD): MOCVD ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಸಾವಯವ ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಾದ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉಳಿದವುಗಳು ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆವಿಯ ಹಂತದ ಎಪಿಟ್ಯಾಕ್ಸಿ (VPE): ಆವಿಯ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ವಾಹಕ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ವಸ್ತು ಅಥವಾ ಸಂಯುಕ್ತದ ಆವಿಯನ್ನು ಸಾಗಿಸುವುದು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವುದು ಇದರ ಮೂಲ ತತ್ವವಾಗಿದೆ.