এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি কি?

এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ হল এমন একটি প্রযুক্তি যা একটি একক স্ফটিক স্তরকে একটি একক স্ফটিক স্তরে (সাবস্ট্রেট) সাবস্ট্রেটের মতো একই স্ফটিক অভিযোজন সহ বৃদ্ধি করে, যেন মূল স্ফটিকটি বাইরের দিকে প্রসারিত হয়েছে। এই সদ্য উত্থিত একক স্ফটিক স্তর পরিবাহিতা প্রকার, প্রতিরোধ ক্ষমতা ইত্যাদির ক্ষেত্রে সাবস্ট্রেট থেকে আলাদা হতে পারে এবং বিভিন্ন বেধ এবং বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তার সাথে বহু-স্তর একক স্ফটিক বৃদ্ধি করতে পারে, এইভাবে ডিভাইসের নকশা এবং ডিভাইসের কার্যকারিতার নমনীয়তাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে। এছাড়াও, এপিটাক্সিয়াল প্রক্রিয়াটি সমন্বিত সার্কিটে পিএন জংশন আইসোলেশন প্রযুক্তিতে এবং বড় আকারের সমন্বিত সার্কিটে উপাদানের গুণমান উন্নত করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

এপিটাক্সির শ্রেণিবিন্যাস মূলত সাবস্ট্রেট এবং এপিটাক্সিয়াল স্তরের বিভিন্ন রাসায়নিক রচনা এবং বিভিন্ন বৃদ্ধির পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে।
বিভিন্ন রাসায়নিক সংমিশ্রণ অনুসারে, এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধিকে দুটি প্রকারে ভাগ করা যায়:

1. হোমোপিট্যাক্সিয়াল: এই ক্ষেত্রে, এপিটাক্সিয়াল স্তরটির সাবস্ট্রেটের মতো একই রাসায়নিক গঠন রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকন এপিটাক্সিয়াল স্তরগুলি সরাসরি সিলিকন স্তরগুলিতে জন্মায়।

2. Heteroepitaxy: এখানে, এপিটাক্সিয়াল স্তরের রাসায়নিক গঠন সাবস্ট্রেটের থেকে আলাদা। উদাহরণস্বরূপ, একটি গ্যালিয়াম নাইট্রাইড এপিটাক্সিয়াল স্তর একটি নীলকান্তমণি স্তরে জন্মায়।

বিভিন্ন বৃদ্ধির পদ্ধতি অনুসারে, এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ টেকনোলজিকেও বিভিন্ন প্রকারে ভাগ করা যায়:

1. মলিকুলার বিম এপিটাক্সি (MBE): এটি একক স্ফটিক সাবস্ট্রেটে একক ক্রিস্টাল পাতলা ফিল্ম বাড়ানোর জন্য একটি প্রযুক্তি, যা অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়ামে আণবিক মরীচি প্রবাহের হার এবং বিমের ঘনত্বকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করে অর্জন করা হয়।

2. ধাতু-জৈব রাসায়নিক বাষ্প জমা (MOCVD): এই প্রযুক্তিটি প্রয়োজনীয় পাতলা ফিল্ম উপাদান তৈরি করতে উচ্চ তাপমাত্রায় রাসায়নিক বিক্রিয়া করতে ধাতু-জৈব যৌগ এবং গ্যাস-ফেজ বিকারক ব্যবহার করে। যৌগিক অর্ধপরিবাহী উপকরণ এবং ডিভাইসের প্রস্তুতিতে এর ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে।

3. লিকুইড ফেজ এপিটাক্সি (এলপিই): একটি একক ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটে তরল উপাদান যোগ করে এবং একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় তাপ চিকিত্সা করার মাধ্যমে, তরল উপাদানটি একটি একক স্ফটিক ফিল্ম গঠনে স্ফটিক হয়ে যায়। এই প্রযুক্তির দ্বারা প্রস্তুত ফিল্মগুলি স্তরের সাথে জালি-মেলা হয় এবং প্রায়শই যৌগিক অর্ধপরিবাহী উপকরণ এবং ডিভাইসগুলি প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়।

4. বাষ্প ফেজ এপিটাক্সি (ভিপিই): প্রয়োজনীয় পাতলা ফিল্ম উপাদান তৈরি করতে উচ্চ তাপমাত্রায় রাসায়নিক বিক্রিয়া করার জন্য গ্যাসীয় বিক্রিয়াকদের ব্যবহার করে। এই প্রযুক্তিটি বড়-এরিয়া, উচ্চ-মানের একক স্ফটিক ফিল্ম প্রস্তুত করার জন্য উপযুক্ত এবং যৌগিক অর্ধপরিবাহী উপকরণ এবং ডিভাইসগুলির প্রস্তুতিতে বিশেষভাবে অসামান্য।

5. রাসায়নিক বিম এপিটাক্সি (CBE): এই প্রযুক্তিটি একক ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটে একক ক্রিস্টাল ফিল্ম বাড়ানোর জন্য রাসায়নিক রশ্মি ব্যবহার করে, যা রাসায়নিক রশ্মি প্রবাহের হার এবং মরীচি ঘনত্ব সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করে অর্জন করা হয়। এটি উচ্চ মানের একক স্ফটিক পাতলা ছায়াছবি প্রস্তুতি ব্যাপক অ্যাপ্লিকেশন আছে.

6. পারমাণবিক স্তর এপিটাক্সি (ALE): পারমাণবিক স্তর জমা প্রযুক্তি ব্যবহার করে, প্রয়োজনীয় পাতলা ফিল্ম উপাদানগুলি একটি একক স্ফটিক স্তরে স্তরে স্তরে জমা হয়। এই প্রযুক্তিটি বড়-এরিয়া, উচ্চ-মানের একক স্ফটিক ফিল্ম প্রস্তুত করতে পারে এবং প্রায়শই যৌগিক অর্ধপরিবাহী উপকরণ এবং ডিভাইসগুলি প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়।

7. হট ওয়াল এপিটাক্সি (HWE): উচ্চ-তাপমাত্রার উত্তাপের মাধ্যমে, বায়বীয় বিক্রিয়কগুলি একটি একক স্ফটিক স্তরে জমা হয় যা একটি একক স্ফটিক ফিল্ম তৈরি করে। এই প্রযুক্তিটি বড়-এরিয়া, উচ্চ-মানের একক ক্রিস্টাল ফিল্ম প্রস্তুত করার জন্যও উপযুক্ত এবং বিশেষত যৌগিক অর্ধপরিবাহী উপকরণ এবং ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।