硅外延片

硅外延片常用于半导体制造领域,特别是在集成电路制造中。通过外延工艺,可以在同一硅片上实现不同的硅层,每一层具有不同的电学特性。这有助于在同一芯片上集成不同功能的器件,提高集成度和性能。

应用

硅外延片在半导体工业中有多种应用,主要与集成电路制造和光电子器件有关。以下是一些硅外延片的主要应用领域:

1. 集成电路制造:硅外延片广泛应用于集成电路的制造中。通过在同一硅片上外延不同层次的硅,制造商可以创建复杂的半导体器件和集成电路。这有助于提高芯片的集成度、性能和功耗效率。

2. 光电子器件: 硅外延片也用于制造光电子器件,如光电二极管、光伏电池和激光器。在这些应用中,硅外延片提供了高质量、高晶体纯度的硅材料,有助于提高器件的性能和稳定性。

3. 传感器制造: 某些传感器,尤其是与半导体技术相关的传感器,也可能使用硅外延片制造。这些传感器可以用于测量温度、压力、光强度等物理量。

4. 微电子学研究: 在研究和开发新的微电子学器件和技术方面,硅外延片是一个重要的实验工具。研究人员可以利用外延工艺来探索新的半导体材料、结构和器件设计。

5. 红外探测器: 一些红外探测器使用硅外延片制造,以便在红外光谱范围内进行高灵敏度的探测。

总体而言,硅外延片在半导体和光电子领域的应用为现代电子设备的制造和性能提供了关键支持,促使了技术的不断进步。

特点

基础硅片衬底: 选择一个基础硅片作为衬底。这个硅片通常具有所需晶格结构和取向,以支持后续的硅外延生长。

外延工艺: 外延是一种用于在晶体表面沉积新的晶体层的技术。在硅外延片的制备中,通过在基础硅片上沉积硅材料来生长一层新的硅单晶。

生长温度和气氛控制: 外延过程中需要控制温度和气氛,以确保新生长的硅层具有所需的晶体质量和结晶结构。这是为了避免晶体缺陷和确保硅片的质量和性能。

掺杂和其他处理: 在硅外延片制备过程中,可以通过掺杂等处理来调整硅片的电学性质。这是为了使硅片具有特定的电学特性,以满足特定应用的需求。

  • 参数

    硅-硅外延片

    蓝宝石衬底硅外延片

    直径

    76, 100, 150, 200 mm

    76, 100, 150 mm

    衬底晶向

    (111), (100)

    R-面

    衬底掺杂

    锑,硼,砷

    -

    外延层厚度(μm)

    1,0 – 200

    0,3 – 2,0

    外延层掺杂

    磷,硼,砷

    磷,硼

    外延层电阻率, Ω.cm

    N-型

    P-型


    0,005 – 1500

    0,005 – 1500


    acc. to spec.

    1,0 - 0,01

    多层结构

    可到4层

    1 layer

    埋层外延

    可到3层埋层

    (p+, n+) 

    -