Is é an tsubstráit bonn fisiciúil na feiste agus cinneann sé indéantacht agus costas an fháis eipiciúil .
Is é an ciseal epitaxial an croí feidhmiúil, agus déantar an fheidhmíocht leictreach agus optúil a bharrfheabhsú trí dhearadh struchtúrach agus dópáil bheacht .
Is é meaitseáil an dá (laitíse, teas, leictreachas) an eochair do ghléasanna ardfheidhmíochta, ag tiomáint teicneolaíocht leathsheoltóra go minicíocht níos airde, cumhacht níos airde, agus tomhaltas cumhachta níos ísle .
{1. Foshraith
Sainmhíniú agus feidhm
Tacaíocht fhisiciúil: Is é an tsubstráit iompróir na feiste leathsheoltóra, de ghnáth bileog tanaí criostail bhabhta nó cearnógach (mar shampla sliseog sileacain) .
Teimpléad Crystal: Soláthraíonn sé teimpléad do shocrú adamhach le haghaidh fás ciseal eipiciúil chun a chinntiú go bhfuil an ciseal eipiciúil ag teacht leis an struchtúr criostail foshraithe (epitaxy aonchineálach) nó cluichí (epitaxy ilchineálach) .
Bunús Leictreach: Glacann roinnt foshraitheanna páirt dhíreach i seoladh gléasanna (mar shampla feistí cumhachta sileacain-bhunaithe) nó feidhmíonn siad mar inslitheoirí chun ciorcaid a leithlisiú (mar fhoshraitheanna sapphire) .
{2. Comparáid idir ábhair shubstrála príomhshrutha
| Ábhar | Airíonna | Iarratais tipiciúla |
| Silicon (IR) | Teicneolaíocht ar chostas íseal, aibí, seoltacht theirmeach mheánach | Ciorcad Comhtháite, MOSFET, IGBT |
| Sapphire (al₂o₃) | Insliú, friotaíocht ardteochta, neamhréir mór laitíse (suas le 13% le Gan) | LEDanna agus feistí RF atá bunaithe i GAN |
| Silicon Carbide (SIC) | Seoltacht ard teirmeach, neart réimse miondealú ard, friotaíocht ardteochta | Modúil Cumhachta Feithiclí Leictreacha, Feistí RF Base 5G Stáisiún 5G |
| Gallium Arsenide (Gaas) | Saintréithe ardmhinicíochta den scoth, banda -dhíreach díreach | Sceallóga RF, dé -óidí léasair, cealla gréine |
| Nítríd Gallium (Gan) | Soghluaisteacht leictreon ard, friotaíocht ardvoltais | Cuibheoir Muirearú Fast, Gléas Cumarsáide Tonn Millimeter |
{3. Breithnithe croí le haghaidh roghnú foshraithe
Meaitseáil laitíse: Laghdaigh lochtanna ciseal eipidíteacha (mar shampla neamhréir laitíse Gan/sapphire de 13%, a éilíonn ciseal maolánach) .
Comhéifeacht leathnaithe teirmeach a mheaitseáil: seachain scoilteadh struis de bharr athruithe teochta .
Comhoiriúnacht Costas agus Próisis: Mar shampla, tá foshraitheanna sileacain i gceannas ar an bpríomhshruth mar gheall ar phróisis aibí .
{2. Ciseal Epitaxial
{1. Sainmhíniú agus cuspóir
Fás Epitaxial: Taisce scannáin tanaí criostail aonair ar dhromchla an tsubstráit trí mhodhanna ceimiceacha nó fisiciúla, agus tá an socrú adamhach ailínithe go dian leis an tsubstráit .
Ról lárnach:
Feabhas a chur ar íonacht ábhair (d'fhéadfadh eisíontais a bheith sa tsubstráit) .
Tóg struchtúir ilchineálacha (mar shampla GaAs/Algaas Quantum Wells) .
Lochtanna foshraithe a leithlisiú (mar shampla lochtanna micropipe i bhfoshraitheanna sic) .
{2. Aicmiú na Teicneolaíochta Epitaxial
{3. Príomhpharaiméadair de dhearadh ciseal eipiciúil
Tiús: Ó chúpla nanaiméadar (toibreacha candamacha) go deich miocrón (ciseal eipideach feiste cumhachta) .
Dópáil: Rialú go beacht ar an tiúchan iompróra trí eisíontais dópála amhail fosfar (n-chineáil) agus bórón (p-type) .
Cáilíocht an Chomhéadain: Ní mór neamh -chomhoiriúnú laitíse a mhaolú trí shraitheanna maolánacha (mar shampla Gan/Aln) nó Superlattices brúite .
{4. Dúshláin agus Réitigh na Fáis Heteroepitaxial Mismatch Laitíse:
Ciseal maolánach de réir a chéile: De réir a chéile athraigh an comhdhéanamh ó fhoshraith go ciseal eipiciúil (mar shampla ciseal grádán Algan) .
Ciseal núicléas ísealteochta: Fás sraitheanna tanaí ag teocht íseal chun strus a laghdú (mar shampla ciseal núicléas ALN ísealteochta de GAN) .
Neamh -chomhoiriúnú teirmeach: Roghnaigh meascán d'ábhair le comhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha den chineál céanna, nó bain úsáid as dearadh comhéadan solúbtha .
{3. Cásanna Feidhmchláir Chomhoibrithe Foshraith agus Epitaxy
Cás 1: Foshraith faoi stiúir GaN-bhunaithe: sapphire (costas íseal, insliú) .
Struchtúr Epitaxial:
Ciseal Maolánach (ALN nó Teocht Íseal) → Laghdaigh lochtanna neamhréir laitíse .
N-chineáil Sraith Gan → Cuir leictreoin ar fáil .
INGAN/GAN Il-Quantum Wells → Sraith astaithe solais .
Sraith P-Type GaN → Cuir poill ar fáil .
Toradh: Tá dlús fabht chomh híseal le 10⁸ cm⁻², agus tá feabhas suntasach tagtha ar éifeachtúlacht lonrúil .
Cás 2: SIC Power Mosfet
Foshraith: Crystal singil 4H-SiC (seastán voltais suas le 10 kV) .
Ciseal Epitaxial:
Ciseal sic sic sic de chineál (tiús 10-100 μm) → Seas le hardvoltas .
P-Type SIC Base Réigiún → Foirmiú an Mhuir nIocht Rialaithe .
Buntáistí: 90% níos ísle ar fhriotaíocht ná feistí sileacain, 5 huaire níos tapúla luas lasctha .
Cás 3: Foshraith Gléas Gan RF atá bunaithe ar sileacain: Silicon Ard-Frithpháirtíochta (Costas Íseal, Comhtháthú Éasca) .
Epilayer: ALN Nucleation Ciseal → Déan an neamhréir laitíse a mhaolú idir Si agus Gan (16%) .
Ciseal Maolánach Gan → Gabh lochtanna agus cosc a chur orthu síneadh go dtí an ciseal gníomhach .
Heterojunction Algan/Gan → Cruthaigh cainéal ardghluaiseachta leictreon (HEMT) .
Iarratas: Aimplitheoir Cumhachta Base 5G, is féidir le minicíocht níos mó ná 28 GHz . a bhaint amach
