Mitä eroa on epitaksilla ja ALD:llä?

Tärkein eroepitaksiajaatomikerrospinnoitus (ALD)piilee niiden kalvon kasvumekanismeissa ja toimintaolosuhteissa. Epitaksia tarkoittaa prosessia, jossa kasvatetaan kiteinen ohut kalvo kiteiselle alustalle, jolla on tietty orientaatiosuhde, säilyttäen saman tai samanlaisen kiderakenteen. Sitä vastoin ALD on saostustekniikka, joka sisältää substraatin altistamisen eri kemiallisille prekursoreille peräkkäin ohuen kalvon muodostamiseksi yksi atomikerros kerrallaan.

Erot:

Epitaksia tarkoittaa yksittäiskiteisen ohuen kalvon kasvua substraatille, joka säilyttää tietyn kideorientaation. Epitaksia käytetään usein luomaan puolijohdekerroksia, joissa on tarkasti kontrolloidut kiderakenteet.

ALD on menetelmä ohuiden kalvojen kerrostamiseksi järjestetyn, itsestään rajoittuvan kemiallisen reaktion kautta kaasumaisten esiasteiden välillä. Se keskittyy tarkan paksuuden hallinnan ja erinomaisen konsistenssin saavuttamiseen alustan kiderakenteesta riippumatta.

Yksityiskohtainen kuvaus:

Kalvon kasvumekanismi:

Epitaksia: Epitaksiaalisen kasvun aikana kalvo kasvaa siten, että sen kidehila on linjassa substraatin kanssa. Tämä kohdistus on kriittinen elektronisten ominaisuuksien kannalta, ja se saavutetaan tyypillisesti prosesseilla, kuten molekyylisuihkuepitaksi (MBE) tai kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) tietyissä olosuhteissa, jotka edistävät säännöllistä kalvon kasvua.

ALD:ALD käyttää erilaista periaatetta ohuiden kalvojen kasvattamiseen useiden itserajoittuvien pintareaktioiden kautta. Jokainen sykli edellyttää substraatin altistamista esiastekaasulle, joka adsorboituu substraatin pintaan ja reagoi muodostaen yksikerroksen. Sitten kammio puhdistetaan ja toinen prekursori syötetään reagoimaan ensimmäisen yksikerroksen kanssa kokonaisen kerroksen muodostamiseksi. Tämä sykli toistuu, kunnes haluttu kalvonpaksuus on saavutettu.

Ohjaus ja tarkkuus:

Epitaksia: Vaikka epitaksi antaa hyvän hallinnan kiderakenteeseen, se ei välttämättä tarjoa samaa paksuuden hallintaa kuin ALD, etenkään atomimittakaavassa. Epitaksia keskittyy kiteen eheyden ja suunnan säilyttämiseen.

ALD:ALD hallitsee kalvon paksuuden tarkasti atomitasolle asti. Tämä tarkkuus on kriittinen sovelluksissa, kuten puolijohteiden valmistuksessa ja nanoteknologiassa, jotka vaativat erittäin ohuita, yhtenäisiä kalvoja.

Sovellukset ja joustavuus:

Epitaksia: Epitaksia käytetään yleisesti puolijohteiden valmistuksessa, koska kalvon elektroniset ominaisuudet riippuvat suurelta osin sen kiderakenteesta. Epitaxy on vähemmän joustava pinnoitettavien materiaalien ja käytettävien substraattityyppien suhteen.

ALD: ALD on monipuolisempi, sillä se pystyy levittämään monenlaisia ​​materiaaleja ja mukautumaan monimutkaisiin, korkean kuvasuhteen rakenteisiin. Sitä voidaan käyttää useilla aloilla, mukaan lukien elektroniikka, optiikka ja energiasovellukset, joissa muodonmukaiset pinnoitteet ja tarkka paksuuden säätö ovat kriittisiä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka sekä epitaksia että ALD:tä käytetään ohuiden kalvojen kerrostamiseen, ne palvelevat eri tarkoituksia ja toimivat eri periaatteilla. Epitaxy keskittyy enemmän kiderakenteen ja orientaation ylläpitämiseen, kun taas ALD keskittyy tarkaan atomitason paksuuden hallintaan ja erinomaiseen mukautumiseen.