外延(epitaxy)生长,即将衬底的结晶结构延伸到沉积层中形成有源层的技术,[1]是指在经过切、磨、抛等仔细加工的单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层,犹如原来的晶体向外延伸了一段。[2]
随着半导体异质结制备,大面积集成、光电集成、 超晶格与相应结构的发明和创造,使半导体材料、器件及电路进入新的发展阶段,而这些结构只能用外延方法制备。常用的外延方法主要有4种,分别是气相外延(VPE)、液相外延(LPE)、固相外延(SPE)、气束外延(VBE)。[1]
外延生长技术发展于50年代末60年代初,当时为了制造高频大功率器件,需要减小集电极串联电阻,又要求材料能耐高压和大电流,因此需要在低阻值衬底上生长一层薄的高阻外延层。外延生长的新单晶层可在导电类型、电阻率等方面与衬底不同,还可以生长不同厚度和不同要求的多层单晶,从而大大提高器件设计的灵活性和器件的性能。[2] 原理