Эпитаксия в технологии ИМС

ЭПИТАКСИЯ

Эпитаксия это процесс ориентированного выращивания монокристал-лических слоёв на поверхности монокристаллических подложек. В технологии кремниевых полупроводниковых приборов и ИМС эпитаксия используется для создания слабо легированных слоёв на сильно легированных подложках или подложках другого типа проводимости.

Пример использования эпитаксии для создании дискретного СВЧ биполярного транзистора показан на рис. 4.1. Использование эпитаксии в данном примере позволяет получить биполярный транзистор с пониженным сопротивлением коллектора при достаточно высоком пробивном напряжении перехода «коллектор–база».

В биполярных ИМС эпитаксиальный слой вместе с разделительной диффузией бора позволяет осуществлять электрическую изоляцию карманов и находящихся в них элементов друг от друга (рис. 4.2). Для уменьшения сопротивления коллектора интегральных биполярных транзисторов используются сильно легированные скрытые n ⁺-слои, создаваемые локальной диффузией сурьмы перед процессом эпитаксии. С этой же целью создают глубокие (до соединения со скрытым слоем) n ⁺-области подлегирования коллектора.

В технологии ИМС на арсениде галлия используется гетероэпитаксия слоёв тройного полупроводникового соединения Al _x Ga_{1– x} As на подложках GaAs. С её помощью создают полевые транзисторы на барьерах Шоттки с высокой подвижностью носителей заряда – электронов (HEMT) (рис. 4.3). В канале таких транзисторов, расположенных на межфазной границе Al _x Ga_{1– x} As/GaAs, образуется область двумерного электронного газа с повышенной подвижностью носителей заряда. Ещё одним примером

применения гетероэпитаксии являются биполярные гетероэпитаксиальные транзисторы (ГБТ), в которых гетеропереход Al _x Ga_{1– x} As–GaAs служит эмиттером (рис. 4.4). Гетероэпитаксия полупроводниковых соединений широко используется при создания светодиодов и гетеролазеров.

Дата добавления: 2017-02-01