He aha ka ulu epitaxial?

ʻO ka ulu ʻana o ka epitaxial kahi ʻenehana e hoʻoulu ai i kahi ʻāpana aniani hoʻokahi ma luna o kahi substrate kristal hoʻokahi (substrate) me ke ʻano aniani like me ka substrate, me he mea lā ua hoʻonui ʻia ka aniani mua i waho. Hiki ke ʻokoʻa ke ʻano o ke ʻano conductivity, resistivity, a me nā mea ʻē aʻe, a hiki ke ulu i nā kristal hoʻokahi multi-layer me nā mānoanoa like ʻole a me nā koi like ʻole, pēlā e hoʻomaikaʻi nui ai i ka maʻalahi o ka hoʻolālā ʻana a me ka hana ʻana o ka mea hana. Eia kekahi, ua hoʻohana nui ʻia ke kaʻina hana epitaxial i ka ʻenehana hoʻokaʻawale PN junction i nā kaʻa i hoʻohui ʻia a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka maikaʻi o nā mea i loko o nā kaʻa hui nui.

Hoʻokumu ʻia ka hoʻokaʻawale ʻana o ka epitaxy ma nā ʻano mea like ʻole o ka substrate a me ka papa epitaxial a me nā ʻano ulu ulu.

Wahi a nā haku mele like ʻole, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka ulu epitaxial i ʻelua ʻano:

1. Homoepitaxial:

I kēia hihia, loaʻa i ka papa epitaxial ke ʻano kemika like me ka substrate. No ka laʻana, ulu pono nā papa epitaxial silika ma luna o nā substrate silika.

2. Heteroepitaxy:

Maʻaneʻi, ʻokoʻa ke ʻano kemika o ka papa epitaxial mai ka substrate. No ka laʻana, hoʻoulu ʻia kahi papa epitaxial gallium nitride ma kahi substrate sapphire.

Wahi a nā ʻano ulu ulu, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka ʻenehana ulu epitaxial i nā ʻano like ʻole:

1. Molecular beam epitaxy (MBE):

He ʻenehana kēia no ka hoʻoulu ʻana i nā kiʻiʻoniʻoni ʻoniʻoni aniani hoʻokahi ma nā substrate aniani hoʻokahi, i loaʻa ma ka hoʻomalu pono ʻana i ka kahe kahe o ka molecular beam a me ka nui o ka beam i loko o ka vacuum ultra-high.

2. Ka hoʻomoe ʻana i ka mahu metala-organic (MOCVD):

Ke hoʻohana nei kēia ʻenehana i nā pūhui metala-organic a me nā reagents gas-phase e hana i nā hopena kemika ma nā wela kiʻekiʻe e hana i nā mea kiʻiʻoniʻoni lahilahi i makemake ʻia. Loaʻa iā ia nā noi ākea i ka hoʻomākaukau ʻana i nā mea semiconductor compound a me nā mea hana.

3. Epitaxy pae wai (LPE):

Ma ka hoʻohui ʻana i nā mea wai i kahi substrate kristal hoʻokahi a me ka hana ʻana i ka mālama wela i kekahi ʻano wela, e hoʻoheheʻe ʻia ka mea wai e hana i hoʻokahi kiʻi aniani. ʻO nā kiʻiʻoniʻoni i hoʻomākaukau ʻia e kēia ʻenehana he lattice-match i ka substrate a hoʻohana pinepine ʻia e hoʻomākaukau i nā mea semiconductor compound a me nā mea hana.

4. Epitaxy māhele mahu (VPE):

Hoʻohana i nā mea hoʻoheheʻe kinoea e hana i nā hopena kemika ma nā wela kiʻekiʻe e hana i nā mea kiʻiʻoniʻoni lahilahi i makemake ʻia. He kūpono kēia ʻenehana no ka hoʻomākaukau ʻana i nā kiʻi ʻoniʻoni kristal hoʻokahi kiʻekiʻe, a ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻomākaukau ʻana i nā mea semiconductor compound a me nā mea hana.

5. Epitaxy kukuna kemika (CBE):

Ke hoʻohana nei kēia ʻenehana i nā kukuna kemika e ulu i nā kiʻiʻoniʻoni ʻoniʻoni hoʻokahi ma nā substrate kristal hoʻokahi, i loaʻa ma ka hoʻomalu pono ʻana i ka kahe kahe o ke kinikini a me ka nui o ka beam. Loaʻa iā ia nā noi ākea i ka hoʻomākaukau ʻana i nā kiʻi ʻoniʻoni lahilahi aniani kiʻekiʻe.

6. Epitaxy papa ʻātoma (ALE):

Ke hoʻohana nei i ka ʻenehana deposition layer atomic, ua waiho ʻia nā mea kiʻiʻoniʻoni lahilahi e pono ai i kēlā me kēia papa ma luna o kahi substrate kristal hoʻokahi. Hiki i kēia ʻenehana ke hoʻomākaukau i nā kiʻi ʻoniʻoni aniani hoʻokahi kiʻekiʻe a hoʻohana pinepine ʻia no ka hoʻomākaukau ʻana i nā mea semiconductor compound a me nā mea hana.

7. Epitaxy pā wela (HWE):

Ma o ka hoʻomehana wela kiʻekiʻe, waiho ʻia nā reactants kinoea ma kahi substrate aniani hoʻokahi e hana i hoʻokahi kiʻi aniani. He kūpono hoʻi kēia ʻenehana no ka hoʻomākaukau ʻana i nā kiʻi ʻoniʻoni kristal hoʻokahi kiʻekiʻe, a hoʻohana pono ʻia i ka hoʻomākaukau ʻana i nā mea semiconductor compound a me nā mea hana.