外延(Epitaxy)顾名思义就是“向外延仲”,是一种特殊的薄膜生长,特指在弟晶衬底(基片)上生长一层与衬底晶向相同或相近的单晶层。 H9DA4VH2GJMMCR-4EM这一在衬底上沉积的单晶层被称为外延薄膜或外延层,沉积过程被定义为外延生κ。外延(Epitaxy)词汇来源于古希腊语中的

“cpi”意为“在上面”和“ta妊s”意为“有序的方式”。夕卜延薄膜能够以气相或液相材料作为前驱物来生长。由于衬底材料作为沉积过程中的“籽晶”,所以薄膜的生长方向将会被衬底晶体的某一个或多个晶体取向所制约。如果沉积薄膜只是形成了随意的取向(相对于衬底而言),未能进行有序的排列,那这个沉积过程也不能定义为外延生长。外延薄膜沉积在具有相同组分和结构的衬底材料上的过程称为同质外延,反之则为异质外延。

   同质外延

   同质外延中生长的外延层和衬底是同一种材料。同质外延技术常常用于制备比衬底材料具有更高纯度的单晶薄膜,且可以实现生长不同厚度和不同掺杂浓度的多层单晶薄膜。在异质外延中,外延薄膜是在与其化学组分不同的衬底材料上生长,这一技术可用于制备其他方法无法获得的具有不同材料组成的集成薄膜。外延生长技术己经广泛地应用于半导体器件制造过程。外延生长的单晶层可在导电类型、电阻率等方面与衬底不同,还可以生长不同规格的多层单晶,能够大大地提高器件设计的灵活性和器件的性能。最早的外延生长技术出现在上世纪五十年代,是在p型硅衬底上生长一层单晶硅(硅外延片)的同质外延技术,用于制造高频大功率晶体管。硅外延片在双极性器件和CMOs互补金属氧化物半导体器件制造中有着重要的用途,其特点是能够减小集电极串联电阻,降低饱和压降与功耗。