第五章 硅液相外延液相外延(Liquid Phase Epitaxy,LPE) 从过冷饱和溶液中析出固相物质并沉积在单晶衬底上生成单晶薄膜1963年,尼尔松发明,用于外延GaAs物理理论基础:假设溶质在液态溶剂内的溶解度随温度的降低而减少,那么当溶液饱和后再被冷却时,溶质会析出。若有衬底与饱和溶液接触,那么溶质在适当条件下可外延生长在衬底上。 生长 方式 特 点 优 点 缺 点稳态(温度梯度外延生长 )利用衬 底(低温)与源片(高温)之间 溶液的温度差造成的温度梯度实现 溶质 的外延生长。可生长组 分均匀的厚外延层。厚度不均匀瞬态 每次开始操作前不让衬底与溶液接触。生长0.1 几m的薄外延层 。厚度比稳态法的要均匀得多瞬态LPE,溶液冷却方法: 平衡法、分步冷却法(突冷法)、过冷法、两相法5.1 液相外延生长的原理溶于熔体中的硅淀积在硅单晶衬底上,并形成单晶薄膜。实现淀积:在生长过程中溶于熔体中的硅是过饱和的。熔体,也称熔剂,不是水、酒精等液体,而是低熔点金属的熔体,在这里,硅外延用的熔体是锡,也可用镓、铝。硅在熔体中的溶解度随温度变化而变化。在以锡溶剂中,硅的溶解度随温度降低而减少。