എന്താണ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച?

ഒറിജിനൽ ക്രിസ്റ്റൽ പുറത്തേക്ക് നീട്ടിയിരിക്കുന്നതുപോലെ, അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ അതേ ക്രിസ്റ്റൽ ഓറിയൻ്റേഷനോടുകൂടിയ ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ (സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്) ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ പാളി വളർത്തുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് എപ്പിടാക്‌സിയൽ ഗ്രോത്ത്. ഈ പുതുതായി വളർത്തിയ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ പാളി, ചാലകത തരം, പ്രതിരോധശേഷി മുതലായവയിൽ അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത കട്ടിയുള്ളതും വ്യത്യസ്ത ആവശ്യകതകളുമുള്ള മൾട്ടി-ലെയർ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകൾ വളർത്താനും കഴിയും, അങ്ങനെ ഉപകരണ രൂപകൽപ്പനയുടെയും ഉപകരണ പ്രകടനത്തിൻ്റെയും വഴക്കം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. കൂടാതെ, ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളിലെ പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഐസൊലേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും വലിയ തോതിലുള്ള ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

എപ്പിറ്റാക്സിയുടെ വർഗ്ഗീകരണം പ്രധാനമായും അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെയും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെയും വ്യത്യസ്ത രാസഘടനകളെയും വ്യത്യസ്ത വളർച്ചാ രീതികളെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.
വ്യത്യസ്ത രാസഘടനകൾ അനുസരിച്ച്, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചയെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം:

1. ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ: ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിക്ക് അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ അതേ രാസഘടനയുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കൺ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾ നേരിട്ട് സിലിക്കൺ അടിവസ്ത്രങ്ങളിൽ വളരുന്നു.

2. ഹെറ്ററോപിറ്റാക്സി: ഇവിടെ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ രാസഘടന അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി ഒരു നീലക്കല്ലിൻ്റെ അടിവസ്ത്രത്തിൽ വളരുന്നു.

വ്യത്യസ്ത വളർച്ചാ രീതികൾ അനുസരിച്ച്, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ സാങ്കേതികവിദ്യയെ പല തരങ്ങളായി തിരിക്കാം:

1. മോളിക്യുലാർ ബീം എപ്പിറ്റാക്സി (എംബിഇ): സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ വളർത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്, ഇത് അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വമിലെ തന്മാത്രാ ബീം ഫ്ലോ റേറ്റ്, ബീം ഡെൻസിറ്റി എന്നിവ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ടാണ് നേടുന്നത്.

2. ലോഹ-ഓർഗാനിക് കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (എംഒസിവിഡി): ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ലോഹ-ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളും ഗ്യാസ്-ഫേസ് റിയാക്ടറുകളും ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തി ആവശ്യമായ നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. സംയുക്ത അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളും ഉപകരണങ്ങളും തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഇതിന് വിശാലമായ പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്.

3. ലിക്വിഡ് ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സി (LPE): ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്ക് ലിക്വിഡ് മെറ്റീരിയൽ ചേർക്കുന്നതിലൂടെയും ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ താപ ചികിത്സ നടത്തുന്നതിലൂടെയും, ദ്രാവക മെറ്റീരിയൽ ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത് ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിം ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ ഫിലിമുകൾ അടിവസ്ത്രവുമായി ലാറ്റിസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, അവ പലപ്പോഴും സംയുക്ത അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളും ഉപകരണങ്ങളും തയ്യാറാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

4. നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സി (VPE): ആവശ്യമായ നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താൻ വാതക പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വലിയ വിസ്തൃതിയുള്ളതും ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതുമായ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കാൻ അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ സംയുക്ത അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളും ഉപകരണങ്ങളും തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ പ്രത്യേകിച്ചും മികച്ചതാണ്.

5. കെമിക്കൽ ബീം എപ്പിറ്റാക്സി (CBE): ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ കെമിക്കൽ ബീമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമുകൾ വളർത്തുന്നു, ഇത് കെമിക്കൽ ബീം ഫ്ലോ റേറ്റ്, ബീം ഡെൻസിറ്റി എന്നിവ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ നേടാനാകും. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഇതിന് വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുണ്ട്.

6. ആറ്റോമിക് ലെയർ എപ്പിറ്റാക്സി (ALE): ആറ്റോമിക് ലെയർ ഡിപ്പോസിഷൻ ടെക്നോളജി ഉപയോഗിച്ച്, ആവശ്യമുള്ള നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ അടിവസ്ത്രത്തിൽ പാളികളായി നിക്ഷേപിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ളതും ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതുമായ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും, ഇത് പലപ്പോഴും സംയുക്ത അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളും ഉപകരണങ്ങളും തയ്യാറാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

7. ഹോട്ട് വാൾ എപ്പിറ്റാക്സി (HWE): ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ് ചൂടാക്കൽ വഴി, വാതക പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിക്ഷേപിച്ച് ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിം ഉണ്ടാക്കുന്നു. വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ളതും ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതുമായ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ അനുയോജ്യമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് സംയുക്ത അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളും ഉപകരണങ്ങളും തയ്യാറാക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.