Epitaxie

Allg. die Bildung eines Kristalls durch Anlagerung von Atomen oder Molekülen an ein Ausgangskristall, dessen Struktur von dem sich bildenden »kopiert« wird. Sind Ausgangs- und sich bildender Kristall vom gleichen Material, spricht man von Homo-E. , sind sie verschieden, von Hetero-E. . E. schafft vielfach die Voraussetzung zur Herstellung von Halbleitern; das Grundmaterial für Solarzellen z. B. wird meist aus auf diese Weise »gewachsenen« Einkristallen gewonnen.

In der Elektronik:

1. Prozeß des Aufwachsens einkristalliner Schichten (Einkristall) auf einen meist einkristallinen Träger.

Beim epitaktischen Aufwachsen gibt der Träger die Information über die Kristallorientierung weiter und bestimmt damit die Anordnung der Atome der aufwachsenden Schicht. Bestehen Träger und Schicht aus gleichem Material (z. B. Silicium), so spricht man von Homo-E. Mit Hetero-E. wird das Aufwachsen einer aus zum Träger verschiedenem Material bestehenden Schicht bezeichnet (z. B. Gallium-Aluminium-Ar-senid auf Galliumarsenid). 2. Verfahren zum Aufwachsen einkristalliner Schichten. Die Vielzahl der Verfahren läßt sich auf drei Grundtypen zurückführen. Die Abscheidung von in der Gasphase bzw. an der Waferober-fläche freigesetzten Halbleiteratomen nutzt die Gasphasen-E. Bei der Flüssigpha-sen-E. wächst die Schicht auf, indem man die Scheibe mit einer Schmelze in Kontakt bringt und anschließend abkühlt. Darauf beruht auch die Kristallzüchtung. Die Molekularstrahl-E. nutzt die Kondensation im Hochvakuum. Bei der Produktion von Bauelementen auf der Basis von III-V-Halbleitern haben alle drei Verfahren Bedeutung, während in der Siliciumtechnik die Gasphasen-E. dominiert. Gleichzeitig mit der E. erfolgt eine Dotierung der aufwachsenden Schicht.

Die E. auf nichtkristallinen Trägern befindet sich in der Entwicklung. Man nutzt dabei einen speziell strukturierten Träger (Grapho-E.) oder spezielle Techniken des Aufschmel-zens und der Rekristallisation von durch CVD abgeschiedenen Poly-Silicium-schichten (Polysilicium), meist mit Hilfe von Lasern.

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