Epitaksi; Sıvı Faz (liquid-phase epitaxy)

Sıvı faz epitaksi (LPE), çok tabakalı AlGaAs/GaAs yarıiletken heteroyapılar imal etmekte uygulanan teknolojik yöntemlerden biri olan bir epitaksi çeşitidir.

Sıvı faz epitaksi prosesinde, tabakaların büyümesi için substansın bir karışımı (parti), donör veya alıcı olabilen bir dopant, ve düşük bir erime noktasına ve substrat malzeme (Ga, Sn, Pb) ile iyi bir karışabilirliğe sahip bir solvent metali bulunması gerekir. Proses, azot ve hidrojen atmosferinde (substrat veya eriyik yüzey üzerindeki oksit filmleri azaltmak için), veya yüzey oksit filminin ön-redüksiyonundan sonra vakumda yapılır. Ergiyik, substrat yüzeyine (ör. GaAs (100)) uygulanır; yüzeyi kısmen çözer ve kirlilikleri ve kusurları ortadan kaldırır. Yaklaşık 1200 K'lik maksimum sıcaklığa ulaştıktan sonra sistem yavaşça soğutulur; ergiyik aşırı doymuş halde büyür ve yarıiletken fazlalığı, bir tohum görevi yapan substrat üzerinde çöker.

Epitaksiyal tabakaların kalitesini ve özelliklerini etkileyen başlıca faktörler, substrat yüzeyi ile ergiyik arasındaki ergiyiğin hacim oranı ve temas alanı, çözücünün ve çözünen maddenin niteliği ve substrat yüzey durumudur. Sıvı fazdan yarıiletken heteroyapıların epitaksiyal büyüme, buhar faz epitaksiyele kıyasla, yüksek-doplu tabakalar ve p-n-bağlantılar üretmede çeşitli avantajlara sahiptir.




III-V bileşik hetero-bağlantılı bipolar transistörün büyümesi için sıvı faz epitaksi aparatı