ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల అంటే ఏమిటి?

ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ అనేది ఒక క్రిస్టల్ పొరను ఒకే క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్ (సబ్‌స్ట్రేట్) మీద ఒకే క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్‌తో, అసలు క్రిస్టల్ బయటికి విస్తరించినట్లుగా పెంచే సాంకేతికత. కొత్తగా పెరిగిన ఈ సింగిల్ క్రిస్టల్ లేయర్ వాహకత రకం, రెసిస్టివిటీ మొదలైన వాటి పరంగా సబ్‌స్ట్రేట్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు విభిన్న మందాలు మరియు విభిన్న అవసరాలతో బహుళ-పొర సింగిల్ స్ఫటికాలను పెంచగలదు, తద్వారా పరికర రూపకల్పన మరియు పరికర పనితీరు యొక్క సౌలభ్యాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది. అదనంగా, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లలో PN జంక్షన్ ఐసోలేషన్ టెక్నాలజీలో మరియు పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లలో మెటీరియల్ నాణ్యతను మెరుగుపరచడంలో కూడా ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఎపిటాక్సీ యొక్క వర్గీకరణ ప్రధానంగా సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క విభిన్న రసాయన కూర్పులు మరియు వివిధ వృద్ధి పద్ధతులపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

వివిధ రసాయన కూర్పుల ప్రకారం, ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదలను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు:

1. హోమోపిటాక్సియల్:

ఈ సందర్భంలో, ఎపిటాక్సియల్ పొర ఉపరితలం వలె అదే రసాయన కూర్పును కలిగి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, సిలికాన్ ఎపిటాక్సియల్ పొరలు నేరుగా సిలికాన్ ఉపరితలాలపై పెరుగుతాయి.

2. హెటెరోపిటాక్సీ:

ఇక్కడ, ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క రసాయన కూర్పు ఉపరితలం నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, నీలమణి ఉపరితలంపై గాలియం నైట్రైడ్ ఎపిటాక్సియల్ పొరను పెంచుతారు.

వివిధ వృద్ధి పద్ధతుల ప్రకారం, ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ టెక్నాలజీని కూడా వివిధ రకాలుగా విభజించవచ్చు:

1. మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ (MBE):

ఇది సింగిల్ క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై సింగిల్ క్రిస్టల్ సన్నని ఫిల్మ్‌లను పెంచే సాంకేతికత, ఇది పరమాణు పుంజం ప్రవాహం రేటు మరియు అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్‌లో బీమ్ సాంద్రతను ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.

2. లోహ-సేంద్రీయ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (MOCVD):

ఈ సాంకేతికత అవసరమైన సన్నని చలనచిత్ర పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రసాయన ప్రతిచర్యలను నిర్వహించడానికి లోహ-సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు మరియు గ్యాస్-ఫేజ్ రియాజెంట్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాల తయారీలో ఇది విస్తృత అప్లికేషన్లను కలిగి ఉంది.

3. లిక్విడ్ ఫేజ్ ఎపిటాక్సీ (LPE):

ఒకే క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌కు ద్రవ పదార్థాన్ని జోడించడం ద్వారా మరియు ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చికిత్స చేయడం ద్వారా, ద్రవ పదార్థం స్ఫటికీకరించి ఒకే క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌గా ఏర్పడుతుంది. ఈ సాంకేతికత ద్వారా తయారు చేయబడిన చలనచిత్రాలు ఉపరితలంతో లాటిస్-సరిపోలినవి మరియు తరచుగా సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాలను సిద్ధం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

4. ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ (VPE):

అవసరమైన సన్నని చలనచిత్ర పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రసాయన ప్రతిచర్యలను నిర్వహించడానికి వాయు ప్రతిచర్యలను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ సాంకేతికత పెద్ద-విస్తీర్ణం, అధిక-నాణ్యత సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లను సిద్ధం చేయడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాల తయారీలో ప్రత్యేకించి అత్యుత్తమమైనది.

5. కెమికల్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ (CBE):

ఈ సాంకేతికత ఒకే క్రిస్టల్ ఉపరితలాలపై సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లను పెంచడానికి రసాయన కిరణాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది రసాయన పుంజం ప్రవాహం రేటు మరియు పుంజం సాంద్రతను ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం ద్వారా సాధించబడుతుంది. ఇది అధిక-నాణ్యత సింగిల్ క్రిస్టల్ సన్నని చిత్రాల తయారీలో విస్తృత అప్లికేషన్లను కలిగి ఉంది.

6. అటామిక్ లేయర్ ఎపిటాక్సీ (ALE):

అటామిక్ లేయర్ డిపాజిషన్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి, అవసరమైన సన్నని ఫిల్మ్ మెటీరియల్స్ ఒకే క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై పొరల వారీగా జమ చేయబడతాయి. ఈ సాంకేతికత పెద్ద-విస్తీర్ణం, అధిక-నాణ్యత సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లను సిద్ధం చేయగలదు మరియు సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాలను తయారు చేయడానికి తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది.

7. హాట్ వాల్ ఎపిటాక్సీ (HWE):

అధిక-ఉష్ణోగ్రత వేడి చేయడం ద్వారా, వాయు రియాక్టెంట్లు ఒకే క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌ను రూపొందించడానికి ఒకే క్రిస్టల్ ఉపరితలంపై జమ చేయబడతాయి. ఈ సాంకేతికత పెద్ద-విస్తీర్ణం, అధిక-నాణ్యత సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లను సిద్ధం చేయడానికి కూడా అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు ప్రత్యేకంగా సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాల తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది.