সাবস্ট্রেট এবং এপিটাক্সির মধ্যে পার্থক্য কী?

ওয়েফার প্রস্তুতির প্রক্রিয়ায়, দুটি মূল লিঙ্ক রয়েছে: একটি হল সাবস্ট্রেটের প্রস্তুতি, এবং অন্যটি হল এপিটাক্সিয়াল প্রক্রিয়ার বাস্তবায়ন। অর্ধপরিবাহী একক ক্রিস্টাল উপাদান থেকে সাবধানে তৈরি সাবস্ট্রেট, একটি ওয়েফারকে সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস তৈরির ভিত্তি হিসাবে সরাসরি ওয়েফার উত্পাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে রাখা যেতে পারে বা এটি এপিটাক্সিয়াল প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে আরও উন্নত করা যেতে পারে।

সুতরাং, চিহ্ন কি? সংক্ষেপে, এপিটাক্সি হল একটি একক ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটে একক ক্রিস্টালের একটি নতুন স্তরের বৃদ্ধি যা সূক্ষ্মভাবে প্রক্রিয়া করা হয়েছে (কাটা, গ্রাইন্ডিং, পলিশিং ইত্যাদি)। এই নতুন একক স্ফটিক স্তর এবং স্তরটি একই উপাদান বা বিভিন্ন উপকরণ দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে, যাতে প্রয়োজন অনুসারে সমজাতীয় বা হেটেরোপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি অর্জন করা যায়। যেহেতু সদ্য উত্থিত একক স্ফটিক স্তরটি সাবস্ট্রেটের স্ফটিক পর্যায় অনুসারে প্রসারিত হবে, এটিকে একটি এপিটাক্সিয়াল স্তর বলা হয়। এর পুরুত্ব সাধারণত মাত্র কয়েক মাইক্রন। সিলিকনকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, সিলিকন এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ হল একটি সিলিকন সিঙ্গেল ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটে একটি নির্দিষ্ট স্ফটিক অভিযোজন সহ সাবস্ট্রেটের মতো একই স্ফটিক অভিযোজন সহ সিলিকনের একটি স্তর, নিয়ন্ত্রণযোগ্য প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং পুরুত্ব। নিখুঁত জালি কাঠামো সহ একটি সিলিকন একক স্ফটিক স্তর। যখন এপিটাক্সিয়াল স্তরটি সাবস্ট্রেটের উপর বড় হয়, তখন পুরোটিকে একটি এপিটাক্সিয়াল ওয়েফার বলে।

প্রথাগত সিলিকন সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের জন্য, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-শক্তির ডিভাইস সরাসরি সিলিকন ওয়েফারগুলিতে তৈরি করা কিছু প্রযুক্তিগত সমস্যার সম্মুখীন হবে। উদাহরণস্বরূপ, সংগ্রাহক এলাকায় উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ, ছোট সিরিজ প্রতিরোধ এবং ছোট স্যাচুরেশন ভোল্টেজ ড্রপের প্রয়োজনীয়তাগুলি অর্জন করা কঠিন। এপিটাক্সি প্রযুক্তির প্রবর্তন চতুরতার সাথে এই সমস্যাগুলি সমাধান করে। সমাধান হল একটি কম-প্রতিরোধী সিলিকন সাবস্ট্রেটে একটি উচ্চ-প্রতিরোধী এপিটাক্সিয়াল স্তর বৃদ্ধি করা এবং তারপরে উচ্চ-প্রতিরোধী এপিটাক্সিয়াল স্তরে ডিভাইসগুলি তৈরি করা। এইভাবে, উচ্চ-প্রতিরোধী এপিটাক্সিয়াল স্তরটি ডিভাইসের জন্য একটি উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ প্রদান করে, যখন নিম্ন-প্রতিরোধী স্তরটি সাবস্ট্রেটের প্রতিরোধকে হ্রাস করে, যার ফলে স্যাচুরেশন ভোল্টেজ ড্রপ হ্রাস পায়, যার ফলে উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ এবং প্রতিরোধের মধ্যে ছোট ভারসাম্য অর্জন করা হয়। ছোট ভোল্টেজ ড্রপ।

এছাড়াও, এপিটাক্সি প্রযুক্তি যেমন বাষ্প ফেজ এপিটাক্সি এবং GaAs এর তরল ফেজ এপিটাক্সি এবং অন্যান্য III-V, II-VI এবং অন্যান্য আণবিক যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলিও ব্যাপকভাবে বিকশিত হয়েছে এবং বেশিরভাগ মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস, অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস এবং শক্তির ভিত্তি হয়ে উঠেছে। ডিভাইস উত্পাদনের জন্য অপরিহার্য প্রক্রিয়া প্রযুক্তি, বিশেষ করে পাতলা স্তর, সুপারল্যাটিস, কোয়ান্টাম ওয়েলস, স্ট্রেনড সুপারল্যাটিসেস এবং পারমাণবিক-স্তরের পাতলা-স্তর এপিটাক্সিতে আণবিক মরীচি এবং ধাতব-জৈব বাষ্প ফেজ এপিটাক্সি প্রযুক্তির সফল প্রয়োগ সেমিকন্ডাক্টর গবেষণার একটি নতুন ক্ষেত্র হয়ে উঠেছে। "এনার্জি বেল্ট প্রজেক্ট" এর উন্নয়ন একটি দৃঢ় ভিত্তি স্থাপন করেছে।

তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির ক্ষেত্রে, প্রায় সমস্ত সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি এপিটাক্সিয়াল স্তরে তৈরি করা হয় এবং সিলিকন কার্বাইড ওয়েফার নিজেই কেবলমাত্র সাবস্ট্রেট হিসাবে কাজ করে। SiC এপিটাক্সিয়াল উপাদানের বেধ, পটভূমি ক্যারিয়ার ঘনত্ব এবং অন্যান্য পরামিতি সরাসরি SiC ডিভাইসের বিভিন্ন বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। উচ্চ-ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলি এপিটাক্সিয়াল উপাদানের বেধ এবং পটভূমি ক্যারিয়ার ঘনত্বের মতো পরামিতিগুলির জন্য নতুন প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সামনে রাখে। অতএব, সিলিকন কার্বাইড এপিটাক্সিয়াল প্রযুক্তি সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলির কার্যকারিতা সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করার ক্ষেত্রে একটি নিষ্পত্তিমূলক ভূমিকা পালন করে। প্রায় সমস্ত SiC পাওয়ার ডিভাইসের প্রস্তুতি উচ্চ-মানের SiC এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের উপর ভিত্তি করে। এপিটাক্সিয়াল স্তরগুলির উত্পাদন প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ।