氣相外延法

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氣相外延法是指一種晶體浮生在另一種晶體上的方法，浮生晶體與襯底晶體間存在着結構相似的晶體學低指數。面晶體是在結構匹配的界面上生長，稱為配向浮生 。

中文名:氣相外延法

外文名:Gas phase epitaxy

學 科:材料工程

領 域:工程技術

目錄

簡介

氣相外延法是指一晶體浮生在另一種種晶體上的方法，浮生晶體與襯底晶體間存在着結構相似的晶體學低指數。面晶體是在結構匹配的界面上生長，稱為配向浮生 ； 。

分類編

根據襯底下同，可分為同質外延和異質外延法兩種。根據生長體系狀態的不同、外延法又可分為氣相外延法、液相外延法、熔融外延法等。

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過程

在氣相狀態下，將半導體材料澱積在單晶片上，使它沿着單晶片的結晶軸方向生長出一層厚度和電阻率合乎要求的單晶層，這一工藝稱為氣相外延 。

應用

外延法常用於薄膜生長。在外延生長中，襯底的選擇是至關重要的，除了與被沉積晶體存在晶格匹配外，襯底表面必須清潔，沒有機械損傷和粗大的雜質堆積，否則會影響外延膜的生長和質量。沉積速率和氣氛也影響外延膜的質量。該法常用於電子儀器、磁性記憶裝置和集成光學等方面的工作元件的製作，並日益發揮着重要的作用。

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在半導體中的應用

在半導體科學技術的發展中，氣相外延發揮了重要作用，典型代表是Si氣相外延和GaAs以及固溶體氣相外延。Si氣相外延是以高純氫氣作為輸運和還原氣體，在化學反應後生成Si原子並沉積在襯底上，生長出晶體取向與襯底相同的Si單晶外延層，該技術已廣泛用於Si半導體器件和集成電路的工業化生產。GaAs氣相外延通常有兩種方法：氯化物法和氫化物法，該技術工藝設備簡單、生長的GaAs純度高、電學特性好，已廣泛的應用於霍爾器件、耿氏二極管、場效應晶體管等微波器件中 ； 。

特點

其特點有：

（1）外延生長溫度高，生長時間長，因而可以製造較厚的外延層；

（2）在外延過程中可以任意改變雜質的濃度和導電類型。

工業上應用

工業生產常用的氣相外延工藝有：四氯化硅（鍺）外延，硅（鍺）烷外延、三氯氫硅及二氯二氫硅等（二氯二氫硅具有澱積溫度低，沉積速度快，澱積成膜均勻等優點）外延等 。