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MÉTODO DE FABRICACIÓN DE MATERIALES SEMI-CONDUCTORES POR CRECIMIENTO…

- - - - Ejemplos
        
        AlGaAs sobre GaAs:
        
        Si sobre S
        
        GaAs sobre GaAs.
  - - - Ejemplos
        
        GaAs sobre S
        
        AlGaAs sobre GaAs
        
        , GaN sobre SiC
- - - - Permite el crecimiento de múltiples capas monocristalinas con espesores atómicos.
      - La velocidad de crecimiento es aproximadamente 1nm/sec (es muy baja), permite la variación gradual de la composición del material.
      - Es una operación versátil y simple
      - El entorno de vacío ultra-alto (UHV) da lugar a que los haces de átomos o moléculas sean direccionados hacia el cristal del substrato donde se forma la capa cristalina.
      - No hay reacciones químicas complejas.
      - Gran calidad de los substratos obtenidos.
      - Es la técnica más prometedora, en el área de heteroestructuras.
    - - En alto vacío o en ultra alto vacío (10E-10 atm).
      - Parámetros como temperatura, flujo molecular, y dinámica molecular afectan la calidad, velocidad y éxito del crecimiento.
    - - "Haz" se utiliza para indicar que los átomos que se han evaporado no interactúan entre ellos ni con otros gases presentes en el interior de la cámara de vacío.
    - - Diodos láser
      - Diodos emisores de luz
  - - - Un proceso en el que una capa sólida delgada se sintetiza partiendo de una fase gaseosa mediante una reacción química.
    - - Diferentes especies químicas que van a formar la capa epitaxial se transportan en forma de vapor a través de compuestos químicos gaseosos a la temperatura de reacción, hacia la oblea
      - En la oblea se depositan en la superficie del material para formar la capa epitaxial mediante la correspondiente reacción química
      - Estos compuestos se depositan ordenadamente siguiendo la cristalografía del substrato o de la oblea
      - El proceso puede llevarse a cabo a presión atmosférica
        
        Para
        
        Evitar la necesidad de realizar un sistema de vacío
        
        Reducir la complejidad
    - - Ocurre en reactores que tienen disposición horizontal, vertical o barril
        
        Los cuales
        
        Tienen una cámara de reacción típicamente de cuarzo
        
        Dentro de la cámara hay un crisol en forma de barquilla que sirve de apoyo de los substratos
        
        Se calienta hasta 900-1250 ºC sin alcanzar el punto de fusión del Si
        
        Tiene entradas y salidas de gases de modo que puedan fluir en su interior
        
        Estos gases contienen compuestos de silicio volátiles y algunos compuestos dopantes
        
        Todos los productos son gaseosos y las reacciones tienen lugar aproximadamente a 1200ºC
        
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    - - Se utiliza un gas para depositar el material
        
        Ejemplo
        
        Silano (SiH4)
        
        Tetracloruro de Si (SiCl4)
        
        Triclorosilano (SiHCl3)
        
        Se utiliza un segundo gas para el dopaje
        
        Durante la deposición epitaxial, los átomos dopantes se descomponen y forman parte de la capa
        
        Ejemplo
        
        Fosfina (PH3)
        
        Diborano (B2H6)
        
        Arsina (SbH3)
  - - - que sean
        
        Compuestos muy uniformes
        
        Delgados
        
        De elevada calidad
    - - se utilizan solventes como
        
        Ga
        
        In
    - - Sumergir el substrato, al inclinar el horno, a una cierta temperatura
      - Luego, se desciende la temperatura, y como consecuencia de esto, crece una capa epitaxial sobre la superficie del substrato
      - El proceso termina en el momento en que el horno regresa a su posición inicial y la fase líquida se retira de la superficie del substrato
  - - - Ejemplos
        
        SiC
        
        Silicio Amortifado
      - Proceso
        
        El orden regular de los átomos en el lado cristalino de la interfaz gobierna la adición capa por capa de los átomos del material inicialmente desordenado hacia un material cristalino ordenado
        
        Transición amorfo/cristal
        
        Se induce por calentamiento o bombardeo iónico y ocurre en fase sólida
      - Capa Amorfo
        
        Puede formarse por
        
        Bombardeo iónico de una zona inicialmente cristalina
        
        Depósito directo
      - Capa monocristalina
        
        Actúa de molde para que el amorfo cristalice epitaxialmente en estado sólido, debido a la reordenación de los átomos en la intercara entre las dos fases.
- - - - Menor Espesor
        
        Para aplicaciones de alta velocidad
      - Mayor Espesor
        
        Para aplicaciones de potencia
  - - - Debe poseer una temperatura :Tal que una vez alcanzada la superficie por los átomos que contribuirán al crecimiento, estos puedan moverse fácilmente hasta situarse en un lugar de la red cristalina
      - Debe tener sitio de nucleación :Donde los átomos a depositar pierdan su energía y lleguen a formar parte de la estructura cristalina del sólido
  - - - Ha sido dopado con átomos donadores de electrones
    - - Ha sido dopado con átomos aceptores de electrones
  - - - La capa crecida se extiende sobre toda la superficie del sustrato