外延(Epitaxy)顧名思義就是“向外延仲”,是一種特殊的薄膜生長,特指在弟晶襯底(基片)上生長一層與襯底晶向相同或相近的單晶層。 H9DA4VH2GJMMCR-4EM這一在襯底上沉積的單晶層被稱為外延薄膜或外延層,沉積過程被定義為外延生κ。外延(Epitaxy)詞匯來源于古希臘語中的

“cpi”意為“在上面”和“ta妊s”意為“有序的方式”。夕卜延薄膜能夠以氣相或液相材料作為前驅物來生長。由于襯底材料作為沉積過程中的“籽晶”,所以薄膜的生長方向將會被襯底晶體的某一個或多個晶體取向所制約。如果沉積薄膜只是形成了隨意的取向(相對于襯底而言),未能進行有序的排列,那這個沉積過程也不能定義為外延生長。外延薄膜沉積在具有相同組分和結構的襯底材料上的過程稱為同質外延,反之則為異質外延。

   同質外延

   同質外延中生長的外延層和襯底是同一種材料。同質外延技術常常用于制備比襯底材料具有更高純度的單晶薄膜,且可以實現(xiàn)生長不同厚度和不同摻雜濃度的多層單晶薄膜。在異質外延中,外延薄膜是在與其化學組分不同的襯底材料上生長,這一技術可用于制備其他方法無法獲得的具有不同材料組成的集成薄膜。外延生長技術己經(jīng)廣泛地應用于半導體器件制造過程。外延生長的單晶層可在導電類型、電阻率等方面與襯底不同,還可以生長不同規(guī)格的多層單晶,能夠大大地提高器件設計的靈活性和器件的性能。最早的外延生長技術出現(xiàn)在上世紀五十年代,是在p型硅襯底上生長一層單晶硅(硅外延片)的同質外延技術,用于制造高頻大功率晶體管。硅外延片在雙極性器件和CMOs互補金屬氧化物半導體器件制造中有著重要的用途,其特點是能夠減小集電極串聯(lián)電阻,降低飽和壓降與功耗。