epitaxy کیا ہے؟

زیادہ تر انجینئر اس سے ناواقف ہیں۔epitaxy، جو سیمی کنڈکٹر ڈیوائس مینوفیکچرنگ میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ایپیٹیکسیمختلف چپ پراڈکٹس میں استعمال کیا جا سکتا ہے، اور مختلف پراڈکٹس میں مختلف قسم کی ایپیٹیکسی ہوتی ہے، بشمولسی epitaxy, ایس آئی سی ایپیٹیکسی, GaN epitaxyوغیرہ

epitaxy کیا ہے؟
Epitaxy کو اکثر انگریزی میں "Epitaxy" کہا جاتا ہے۔ یہ لفظ یونانی الفاظ "ایپی" (جس کا مطلب ہے "اوپر") اور "ٹیکسی" (جس کا مطلب ہے "انتظام") سے آیا ہے۔ جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، اس کا مطلب ہے کسی چیز کے اوپر صفائی کے ساتھ ترتیب دینا۔ ایپیٹیکسی عمل ایک واحد کرسٹل سبسٹریٹ پر ایک پتلی واحد کرسٹل پرت کو جمع کرنا ہے۔ اس نئی جمع شدہ واحد کرسٹل پرت کو ایپیٹیکسیل تہہ کہا جاتا ہے۔

epitaxy کی دو اہم اقسام ہیں: homoepitaxial اور heteroepitaxial. Homoepitaxial سے مراد ایک ہی قسم کے سبسٹریٹ پر ایک ہی مواد کو اگانا ہے۔ ایپیٹیکسیل پرت اور سبسٹریٹ میں بالکل ایک جیسی جالی ساخت ہے۔ Heteroepitaxy ایک مادے کے ذیلی حصے پر دوسرے مواد کی نشوونما ہے۔ اس صورت میں، epitaxially اگنے والی کرسٹل پرت اور سبسٹریٹ کی جالی ساخت مختلف ہو سکتی ہے۔ سنگل کرسٹل اور پولی کرسٹل کیا ہیں؟
سیمی کنڈکٹرز میں، ہم اکثر سنگل کرسٹل سلکان اور پولی کرسٹل لائن سلیکون کی اصطلاحات سنتے ہیں۔ کچھ سلیکون کو سنگل کرسٹل اور کچھ سلکان کو پولی کرسٹل کیوں کہا جاتا ہے؟

سنگل کرسٹل: جالی کا انتظام مسلسل اور غیر تبدیل شدہ ہے، بغیر اناج کی حدود کے، یعنی پورا کرسٹل ایک ہی جالی سے بنا ہوا ہے جس میں کرسٹل کی مستقل سمت ہے۔ پولی کرسٹل لائن: پولی کرسٹل لائن بہت سے چھوٹے دانوں پر مشتمل ہے، جن میں سے ہر ایک واحد کرسٹل ہے، اور ان کی سمتیں ایک دوسرے کے حوالے سے بے ترتیب ہیں۔ یہ اناج اناج کی حدود سے الگ ہوتے ہیں۔ پولی کرسٹل لائن مواد کی پیداواری لاگت سنگل کرسٹل سے کم ہے، اس لیے وہ اب بھی کچھ ایپلی کیشنز میں کارآمد ہیں۔ epitaxial عمل کہاں شامل ہو گا؟
سلکان پر مبنی انٹیگریٹڈ سرکٹس کی تیاری میں، ایپیٹیکسیل عمل بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، سلکان ایپیٹیکسی کا استعمال سلیکون سبسٹریٹ پر خالص اور باریک کنٹرول شدہ سلکان کی تہہ کو اگانے کے لیے کیا جاتا ہے، جو کہ جدید مربوط سرکٹس کی تیاری کے لیے انتہائی اہم ہے۔ اس کے علاوہ، پاور ڈیوائسز میں، SiC اور GaN دو عام طور پر استعمال ہونے والے وسیع بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر مواد ہیں جن میں پاور ہینڈلنگ کی بہترین صلاحیتیں ہیں۔ یہ مواد عام طور پر سیلیکون یا دیگر ذیلی جگہوں پر ایپیٹیکسی کے ذریعے اگائے جاتے ہیں۔ کوانٹم کمیونیکیشن میں، سیمی کنڈکٹر پر مبنی کوانٹم بٹس عام طور پر سلکان جرمینیم ایپیٹیکسیل ڈھانچے کا استعمال کرتے ہیں۔ وغیرہ

epitaxial ترقی کے طریقے؟

تین عام طور پر استعمال ہونے والے سیمی کنڈکٹر ایپیٹیکسی طریقے:

مالیکیولر بیم ایپیٹیکسی (ایم بی ای): مالیکیولر بیم ایپیٹیکسی) ایک سیمی کنڈکٹر ایپیٹیکسیل گروتھ ٹیکنالوجی ہے جو انتہائی ہائی ویکیوم حالات میں انجام دی جاتی ہے۔ اس ٹکنالوجی میں، ماخذ مواد کو ایٹموں یا مالیکیولر بیم کی شکل میں بخارات بنایا جاتا ہے اور پھر اسے کرسٹل لائن سبسٹریٹ پر جمع کیا جاتا ہے۔ MBE ایک بہت ہی درست اور قابل کنٹرول سیمی کنڈکٹر پتلی فلم کی ترقی کی ٹیکنالوجی ہے جو جوہری سطح پر جمع شدہ مواد کی موٹائی کو درست طریقے سے کنٹرول کر سکتی ہے۔

میٹل آرگینک CVD (MOCVD): MOCVD کے عمل میں، مطلوبہ عناصر پر مشتمل نامیاتی دھاتیں اور ہائیڈرائیڈ گیسیں مناسب درجہ حرارت پر سبسٹریٹ کو فراہم کی جاتی ہیں، اور مطلوبہ سیمی کنڈکٹر مواد کیمیائی رد عمل کے ذریعے پیدا کیا جاتا ہے اور سبسٹریٹ پر جمع کیا جاتا ہے، جبکہ باقی مرکبات اور ردعمل کی مصنوعات کو خارج کر دیا جاتا ہے.

Vapor Phase Epitaxy (VPE): Vapor Phase Epitaxy ایک اہم ٹیکنالوجی ہے جو عام طور پر سیمی کنڈکٹر آلات کی تیاری میں استعمال ہوتی ہے۔ اس کا بنیادی اصول کسی ایک مادہ یا مرکب کے بخارات کو کیریئر گیس میں منتقل کرنا اور کیمیائی رد عمل کے ذریعے سبسٹریٹ پر کرسٹل جمع کرنا ہے۔