دانلود مقالات ISI درباره رشد اپیتاکسی + ترجمه فارسی

رشد اپیتاکسی ( به انگلیسی Epitaxial growth): واژه اپیتاکسی از واژه یونایی “epi”(بر روی) و “taxis” ( مرتب کردن) تشکیل شده است. بنابراین رسوب دهی سیلیکون به صورت هم محور( epitaxial) نیازمند این است که قابلیت اضافه کردن و آرایش دادن اتم های سیلیکون بر روی سطح تک کریستال بوجود آید. اپیتاکسی عموما به رشد جهت دار یک زیرلایه ی کریستالی با یک زیرلایه ی دیگر اتلاق می گردد. کاربردهای خاص نیازمند کنترل کردن کامل کریستالینیتی و غلظت دپانت در لایه ی اضافه شده، است. برآرایی یا رونشست یا اپیتکسی روشی برای پوشش لایه‌ای تک‌بلور روی زیرلایه‌ای تک‌بلور است. به لایه پوششی لایه برآرایی گفته می‌شود. این روش با لایه نشانی معمولی لایه نازک (پا توپوتکسی) که در آن لایه‌ای از مواد آمورف یا چندبلور رشد داده می‌شوند تفاوت دارد. لایه برآرایی را می‌توان از فاز مایع یا گاز درست کرد و ساختار نهایی آن با زیر لایه یکی خواهد بود زیرا زیرلایه نقش بذر بلور را دارد. دو نوع مختلف از اپیتاکسی عبارتند از: • رشد همو اپیتاکسی به نحوی که جنس لایه ی اپیتاکسی مانند جنس زیرلایه باشد. • رشد هترواپیتاکسی به نحوی که جنس لایه ی اپیتاکسی متفاوت از جنس زیرلایه باشد. این واضح است که همه ی انواع اپیتاکسی های تجاری سیلیکون همواپیتاکسی هستند به جز اپیتاکسی سیلیکون بر روی یاقوت کبود( sapphire). . اگر ترکیب لایه برآرایی با زیرلایه یکسان باشد، به آن برآرایی همگن گفته می‌شود. از این روش برای دستیابی به ساختاری از یک ماده چند لایه که لایه‌هایش دارای دوپینگ‌های مختلفی هستند (هر لایه دارای غلظت مشخصی از یک ناخالصی‌ست) بکار می‌رود، مانند ساخت گونه‌هایی از نیمه‌رساناها. اگر ترکیب لایه برآرایی با زیرلایه یکسان نباشد، به آن برآرایی ناهمگن گفته می‌شود. ازین روش برای دستیابی به ساختاری چندلایه که هر لایه از تک‌بلور ماده‌ای ویژه است، بکار می‌رود. برای نمونه می‌توان از نیترید گالیوم روی پاقوت کبود، یا (فسفید آلومینیوم-گالیوم-ایندیوم) روی آرسنید گالیوم نام برد. برآرایی در ساخت موادی که پایه ساختشان سیلیسیوم‌اند مانند ترانزیستور دوقطبی پیوندی و سیماس، و همچنین در ساخت نیمه‌رساناهای ترکیبی مانند آرسنید گالیوم کاربرد دارد. لایه های سیلیکون اپیتاکسی می تواند با استفاده از گستره ی وسیعی از تکنیک ها مانند تبخیر، اسپاترینگ، باریکه های مولکولی( molecular beams) و روش های رشد مجدد مختلف تولید شوند. این مقاله در مورد رسوب دهی اپیتاکسی بوسیله ی رسوب دهی از فاز بخار( CVD) صحبت می کند که در آن سیلیکون و اتم های دوپانت بوسیله ی انتقال گازی، بر روی سطح تک کریستال فرود می آیند. محصولات تجاری تولیدی از اپیتاکسی سیلیکون بوسیله ی CVD گرمایی تولید می شوند. با استفاده از فرایند اپیتاکسی سیلیکون، تغییرات رادیکالی در خواص مواد می تواند با تغییر کوچکی در فاصله در یک کریستال معین، ایجاد شود. این قابلیت اجازه ی رشد تک کریستال های سیلیکونی با درصد دوپ شدگی کم را بر روی تک کریستال های سیلیکونی با درصد دوپ شدگی زیاد را مهیا می کند. در حال حاضر، هیچ تکنیک دیگری اجازه ی شکل گیری نواحی دپ شده را در داخل یک زیرلایه ی تک کریستال نمی دهد. تولید اپیتاکسی سیلیکون از ابتداری دهه ی 1960 با استفاده از رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار در از کلروسیالون هاانجام شد( این کار در یک سیستم انتقال بخار لوله ای انجام شد). این فرایند با مواد شیمیایی جایگزین مانند یدیدها و برومیدها مورد بررسی قرار گرفت اما مزیت قابل توجهی دیده نشد. مواد شیمیایی فلوردار به طور زیادی مورد بررسی قرار نگرفت زیرا پیوند Si-F از لحاظ ترمودینامیکی بسیار قوی است و به همین دلیل دمای بالایی برای شکستن آن مورد نیاز است. برای رشد اپیتاکسی بر روی صفحات کریستالی که در جهت مستقیم قرار دارند، نرخ رشد کم برای صفحات موجب بوجود آمدن عیبی می شود که آن را صفحه ای شدن یا پوسته پرتقالی شدن می نامند. رشد عمود بر صفحه ی آهسته است درحالی که رشد بر روی صفحات غیر موازی با سطح سریع تر است. برای جلوگیری از عیب صفحه ای شدن، صفحات برای رشد اپیتاکسی، به میزان چند درجه نسبت به صفحه ی کج می شوند که این کار موجب می شود تا رشد در عرض موج سطح، بیشتر شود. رشد اپیتاکسی بر روی صفحه ی دارای این مشکل نیست بنابراین صفحات معمولا به صورت مستقیم قرار داده می شوند.